Испытание изоляции крупных электрических машин, страница 4

На заводе «Электросила» [14] предложена форма испытательного напряжения, сочетающая переменное и выпрямленное напряжения. Эту форму напряжения получают из несинусоидального, трапециидального, знакопеременного напряжения частотой 0,1 – 0,2 Гц с формой, близкой к прямоугольной форме, и названа ими такая форма комбинированное напряжение (КН). Таким КН производят испытание изоляции выпрямленным напряжением, переодически и скачком изменяющем полярность. Опыт эксплуатации [14] показал значительно меньшую токовую нагрузку на лобовом полупроводящем покрытии во время испытания, не происходит нагрева покрытия и проводящих дорожек при образовании скользящего разряда. При испытании лобовых частей изоляции КН за время одного полупериода на конце покрытия успевает устанавливаться потенциал, близкий к потенциалу стали статора, что обнаруживает дефекты не меньшей эффективностью, чем выпрямленное напряжение. Амплитуда испытательного напряжения увеличенная на 10 – 20 % по сравнению с повышенным напряжением, почти не вызывает перекрытия по изоляции на заземленные элементы корпуса. Для обмотки машин с номинальными напряжениями 15,75 и 20 кВ амплитуда КН устанавливалась  в  1,07 – 1,2 раза выше переменного повышенного напряжения 50 гЦ – это согласно  коэффициента эквивалентности. При испытании обмоток до и после укладки стержней в пазы статоров процент пробоев не превышал процент, имеющий место при испытаниях обмоток переменным напряжением 50 гЦ. Поэтому с введением данного способа испытания изоляции высоковольтных машин могут быть внесены наряду с положительными факторами и все недостатки переменного и выпрямленного напряжений во время испытаний.

В Нидерландах проверены сравнительные испытания изоляции пяти генераторов при переменном напряжении в течение 1 мин. и полупериоде напряжения синусоидальной формы [17]. Анализ изоляции исследованных турбогенераторов показал, что основная причина пробоя изоляции были механические воздействия: вибрации и динамические удары при коротких замыканиях. Изоляция разрушается по толщине обычно постепенно, оставшийся тонкий слой ее пробивается или при перенапряжениях, или даже при рабочем напряжении турбогенератора. Измерение tgd изоляции является вспомогательным способом контрольных испытаний, не гарантирующим безаварийную работу генератора на период времени до следующего профилактического испытания.  Измерение частичных разрядов в настоящее время еще не могут с высокой вероятностью гарантировать надежность изоляции генератора в работе, хотя характеризуют общее состояние изоляции, не обнаруживая пока местные дефекты, если они не являются концентрацией мощных ионизационных процессов. Поэтому измерение частичных разрядов будет вспомогательным способом испытаний, приобретающим большую эффективность при систематическом проведении испытания, начиная с момента пуска генератора и в течение всего срока его службы.

Согласно Нормам профилактических испытаний изоляции статорных обмоток генераторов в Нидерландах повышенное переменное напряжение  50 Гц в течение 1 мин. прикладывается значением

U_исп ~ = 1,5 U_н.

Для уменьшения местного перегрева и снижения интенсивности частичных разрядов внутри изоляции на некоторых электростанциях Нидерладов время приложения U_исп~ сокращено до 10 с величиной равной 1,6 U_н.

При испытании выпрямленным напряжением считается ничтожным местный перегрев изоляции и образование частичных разрядов. Недостатком считается значительное отличие распределенной напряженности по поперечным слоям пазовой части изоляции и по продольным слоям лобовой части, если последняя покрыта полупроводящим лаком, при воздействии испытательного напряжения промышленной частоты и перенапряжения, поступающего на изоляцию. По эффективности испытания изоляции принимают уровень испытательного выпрямленного напряжения согласно величины коэффициента упрочения К_у – это отношение амплитуды испытательного выпрямленного напряжения к амплитуде испытательного напряжения переменной формы 50 Гц. По данным [17] К_у = 1,2 – 1,25, а принятому во всех странах равным 1,6, тогда

U_исп= = 1,6 1,5 U_н = 2,4 U_н.