Испытание изоляции крупных электрических машин, страница 5

Причем для новой изоляции К_у ³ 1,6, а для изоляции бывшей в эксплуатации длительное время К_у £ 1,6. Темпелааром и Гуссенсом  [17] утверждается, что испытаниями  повышенным напряжением полупериода  синусоидальной формы исключаются недостатки, которые вводит переменное напряжение 50 Гц в течение 1 мин. Проведенная оценка  сравнительной эффективности при испытании на пробой изоляции генераторов, касается двух форм напряжений перменного и полупериода 50 Гц. Для снижения разброса результатов одна половина каждого стержня обмотки испытывалась переменным напряжением, другая – полупериодом. Полупериод испытательного напряжения повышался ступенями в 2,5 кВ, за интервал времени между испытаниями равный времени заряда емкости в схеме испытания. Переменное испытательное напряжение поднималось ступенями в 2 кВ и время приложения его составляло 30 с, пауз между ступенями не было. Коэффициент эквивалентности по средним значениям пробивных напряжений для пазовой части изоляции получился равным

К_экв = U_{пр пп} / U_пр~ = 1,5, а для лобовой – К_экв = 1,2.

Для новой изоляции типа САМИКА на эпоксидном связующем, толщиной 0,25 мм на сторону, сравнительные испытания по той же методике для полупериода напряжения и по методике одноминутного пробивного напряжения для переменной формы 50 Гц, когда напряжение на ступени выдерживается в течение 1 мин., а пауза между ступенями приложенного напряжения составляет 2 мин., показали, что коэффициент К_экв по средним пробивным напряжениям оказался равным 1,6.

Для новой изоляции из щипаной слюды  на полиэфирном связующем (изоляция типа МИКАЛЕНТА) К_экв = 1,4, причем  для бывшей в эксплуатации изоляции этот коэффициент меньше или равен 1,2. В докладе [17] отмечается отсутствие старения изоляции при испытаниях. Для те же двух материалов показано, что значения пробивных напряжений после 50-ти приложений переменного напряжения 50 Гц в течение 1 мин. амплитудой 20 кВ и эквивалентного этому напряжению полупериода синусоидальной формы амплитудой 32 кВ, незначительно отличаются друг от друга. В тоже время переменная форма испытательного напряжения вызывает необратимое старение изоляции, а полупериод при эквивалентных, более высоких испытательных напряжений, наоборот, вызывает меньшее старение.

По мнению авторов [17] полупериод синусоидального напряжения практически дает то же самое распределение напряженности вдоль полупроводящего покрытия на концах прямой части стержневой изоляции как при напряжении переменной формы 50 Гц, что показывают зависимости напряжения перекрытия от расстояния между электродами. Эти зависимости не отличаются друг от друга.

Такой анализ сравнительных результатов позволил сделать вывод:

распределение напряженности в изоляции правильно как в радиальном, так и  в аксиальном направлениях;

не следует опасаться старения изоляции вследствие испытания;

испытание является более избирательным для механически поврежденной изоляции, чем одноминутное испытание напряжением 50 Гц;

в Нидерландах была принята величина испытательного напряжения полупериода 50 Гц равная 2,5 U_{н дейст}. Рекомендуется испытания этой формой напряжения проводить вначале программы капитального ремонта электрических машин;

испытание высоким напряжением полупериода 50 Гц необходимы для того, чтобы обнаруживать местные дефекты в изоляции.

Испытание изоляции статорных обмоток крупных машин и мощных генераторов становится технически трудно выполнимой задачей как по причине большой емкости обмотки, так и из-за развивающегося скользящего разряда по лобовой части ее. В ряде стран лаборатории электромашиностроительных фирм предлагают решение этой задачи, заменив испытательное переменное напряжение 50 Гц напряжением сверхнизкой частоты 0,1 Гц [15,16,28,29]. Снижение частоты испытательного напряжения в 500 раз, естественно, должно снизить как необходимую мощность испытательной установки, так и длину скользящего разряда в лобовой части изоляции обмотки генератора. С другой стороны, значительно меньшая длина скользящего разряда по поверхности лобовой части изоляции обмотки при частоте 0,1 Гц говорит о том, что распределение напряженности по поперечным слоям изоляции также может заметно отличаться от распределения при напряжении промышленной частоты, хотя авторы [15,16,28] утверждают, что распределение напряженности остается примерно таким же.