Испытание изоляции крупных электрических машин, страница 8

Для машин без форсированного охлаждения в основном характерен термомеханический износ изоляции, а влияние электрического поля на старение изоляции незначительно. В конструкции, расчетах и испытаниях на надежность изоляции таких машин обращается внимание на способность изоляции противостоять  тепломеханическим воздействиям. Выбранная по такому принципу изоляция имеет большой запас электрической прочности [1]. Исследования изоляции, бывшей в эксплуатации длительное время и надлежащей переизолировке из-за тепломеханического износа (наличие травм, расслоение и т.п.), показали, что ее электрическая прочность в 3 – 6 раз превосходит номинальное напряжение машины [1]. Конечно, и для машин с форсированным охлаждением имеет место тепломеханический износ, но большой запас механической прочности и поддержание рабочей температуры снижает остроту этого вопроса. Обращает на себя внимание вопросы, связанные с влиянием электрического поля, т.е. электрическое старение изоляции, образование местных дефектов, развитие частичных разрядов в следствие воздействия рабочего напряжения, перенапряжения и повышенных испытательных напряжений. Утончение изоляции, увеличение номинальных напряжений усугубляет это влияние, в следствие увеличения средних и максимальных градиентов напряженности в изоляции.

Глава 2. Разработка установки для технической реализации электрического испытания изоляции

2.1. Описание установки испытания напряжением полупериода 50Гц

В области разрушающего метода электрических испытаний  изоляции электрических машин известны два способа оценки ее качества. Для пазовой изоляции испытания ведут повышенным переменным напряжением промышленной частоты в течение 1 мин, а лобовую изоляцию повышенным выпрямленным напряжением в течение 5 мин. Однако, установлено, что переменное напряжение вызывает явление частичных разрядов в области дефекта, что способствует развитию электрического старения в изоляции. Кроме того, оно может привести к развитию скользящего разряда по поверхности изоляции лобовой части. Именно поэтому в заводских условиях испытание изоляции лобовой части обмоток крупных электрических машин проводят повышенным выпрямленным напряжением, но при этом дефекты изоляции пазовой части не выявляются.

Исключить недостатки двух форм напряжений может устройство, создающее повышенное напряжение полупериода частотой 50 Гц.

Во-первых, такая форма напряжения характерна для большинства амплитуд внутреннего перенапряжения, например поступающих на вводы высоковольтных машин собственных нужд крупных электростанций.

Во-вторых, анализ большого статистического материала по электрической прочности для разной изоляции электрических машин показал, что во время испытаний таким напряжением изоляция не старится, а эффективность обнаружения дефекта не хуже, чем при испытании повышенным напряжением промышленной частоты.

Напряжением полупериода 50 Гц можно испытывать изоляцию стержней крупных генераторов с любым номинальным напряжением даже 23 кВ, при этом не наблюдается перекрытия по лобовой части обмоток, несмотря на то, что амплитуда напряжения в 1,5 - 2 раза выше, чем при испытаниях переменным напряжением. Режим испытания напряжением полупериода 50 Гц устанавливается 50 - 80 полупериодов со скважностью 1 с и с величиной испытательного напряжения согласно табл. 2.1.

В соответствии с данными табл. 2.12 проводят испытания стержней (катушек), вводимых в эксплуатацию электрических машин, а также находящихся в эксплуатации. Изоляция каждой фазы или ветви испытывается  отдельно при других фазах или ветвях, соединенных с корпусом машины.

Таблица 2.1

Нормы пооперационных испытательных напряжений полупериода 50 Гц