Испытание изоляции крупных электрических машин, страница 2

Электрические и физико-технические характеристики изоляции электрических машин в основном определяют ее поведение в эксплуатации. Между тем эти характеристики решают вопросы надежности или безотказной работы электрических машин. Это относится как к новой, так и находящейся в эксплуатации изоляции [9]. Сказанное объясняется главным образом сложностью процессов, происходящих в изоляции, и трудностью проведения исследований вследствие неоднородности структурной композиции изоляции высоковольтных машин. Так основная характеристика изоляции - это ее электрическая прочность, требует получения большого статистического материала по пробою ее при различной форме воздействующего напряжения, что для целой машины осуществляется с большими затратами. По рекомендации Международной Электротехнической Комиссии (МЭК) и инициативе работников энергосистем проводятся  электрические испытания изоляции бывшей различное время в эксплуатации. Результаты по электрической прочности главной изоляции машин после одновременного воздействия многих факторов, таких как электрическое поле, механические и тепловые нагрузки, очень важны.

Для оценки качества изоляции, выявления дефектов, установления срока службы, степени электрического старения и т.п. на заводах – изготовителях, в эксплуатации, в научно-исследовательских институтах и лабораториях используется целый комплекс испытаний. Все электрические испытания изоляции принято делить на две группы: контроль характеристик и собственные испытания изоляции повышенным напряжением [10,11].

Контроль характеристик относится к неразрушающим методам испытания изоляции и до настоящего времени определяет общее состояние ее, указывая на такие дефекты как увлажнение, развитые крупные дефекты типа газового или металлического включения или сквозной дырки и т.п., не отмечая местного дефекта и тем более развивающегося в процессе экс плуатации дефекта, если он не был увлажнен.

Собственные электрические испытания повышенным напряжением относятся к разрушающему методу и предусматривают: испытания повышенным переменным напряжением промышленной частоты в течение        1 мин, повышенным выпрямленным напряжением в течение 5 мин., импульсным напряжением стандартной волной 1,5/40 мкс [12]. Эти три формы напряжений имеют ГОСТ. Возможны испытания изоляции электрических машин и другими формами напряжений: трапециидальной формы (комбинированное напряжение) [13,14], повышенным напряжением частотой 0,1 Гц [15,16], полупериодом напряжения 50 Гц [17]. Все формы повышенных напряжений обнаруживают в изоляции местные дефекты, по различному удовлетворяя следующим требованиям, которые рекомендует Международная Электротехническая Комиссия (МЭК):

- эффективность обнаружения дефекта;

- отсутствие электрического, теплового и т.д. старения во время испытания изоляции;

- идентичность распределения напряженности электрического поля во время испытания и во время воздействующего на изоляцию                    перенапряжения;

- транспортабельность установки испытания, простота и безопасность обслуживания ее [18].

Степень разработки способов испытаний изоляции различна. Испытания повышенным переменным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. является наиболее оптимальным способом, имеющим опыт применения с 1930 года. Достоинством этого способа является способность выявлять наибольшее количество местных дефектов в изоляции. Этот способ обязателен при профилактических испытаниях, при испытаниях после капитальных ремонтов в эксплуатации, а также при пооперационных и выпускных испытаниях готовых электрических машин на заводах - изготовителях. Богатый опыт, накопленный при производстве испытаний данным способом, позволил установить не только четкую методику испытаний [19], применяемую на всех электростанциях, машиностроительных заводах, и энергоремонтных организациях, но также сделать выводы относительно наиболее оптимальных величин испытательных напряжений и периодичности испытания [4,5,7,8,9,20]. Однако, повышенное испытательное переменное напряжение в течение 1 мин. не эффективно при испытании лобовых частей изоляции высоковольтных машин, старит изоляцию во время испытания - кумулятивный эффект, имеет низкое напряжение перекрытия лобовых частей изоляции, не идентично дает распределение напряженности в изоляции с воздействующими перенапряжениями [1,9,13 – 18]. Поэтому по рекомендации МЭК предлагается: разрабатывать теоретические вопросы, связанные с новыми способами испытания изоляции электрических машин; создавать испытательные установки, транспортабельные и безопасные в обслуживании; накапливать опыт эксплуатации новых способов испытания.