Пособие для разработки методик по электрическим измерениям и испытаниям отдельных видов электрооборудования напряжением до и выше 1 кв часть II
| Вид материала | Документы |
- Вид работ №20. 11. «Монтаж и демонтаж трансформаторных подстанций и линейного электрооборудования, 21.36kb.
- Рекомендации по технологическому проектированию воздушных линий электропередачи напряжением, 486.43kb.
- Общие правила, 1335.1kb.
- Концепция настоящего стандарта основана на двух принципах: 1 Следует различать следующие, 182.68kb.
- Типовая инструкция по охране труда для электромонтера по обслуживанию лэп, электрооборудования, 125.41kb.
- Правила устройства электроустановок (пуэ) Заземление и защитные меры электробезопасности, 2678.23kb.
- Учебное пособие рпк «Политехник» Волгоград, 1200.72kb.
- «Северо-Запад», 187.63kb.
- Рекомендации Организации Объединенных Наций по промышленному развитию (юнидо); Стандарты, 33.53kb.
- Требования электробезопасности понятие «электробезопасность». Электробезопасность, 1094.57kb.
22.2.5. Измерение сопротивления постоянному току.
Измерение сопротивлений производят с целью проверки соответствия сопротив-
ления расчетному значению и надежности паек, отсутствия витковых замыканий, опре-
деления превышения температуры нагрева обмоток над температурой окружающей сре-
ды. Сопротивление может быть измерено в холодном и нагретом состоянии. Холодным
состоянием считают такое состояние обмотки, при котором температура обмотки и ок-
ружающей среды различаются не более чем на 30С. Нагретое состояние - это состояние
обмоток при рабочей температуре. При определении температуры в холодном состоянии
необходимо за 30 мин до испытаний заложить в машину термометры. Для измерения
температуры обмоток электродвигателей мощностью до 10 кВт устанавливается один
термометр или температурный индикатор, для электродвигателей мощностью до 100кВт
2- не менее двух, для электродвигателей мощностью от 100 до 1000 кВт - не менее трех,
для электродвигателей мощностью более 1000 кВт - не менее четырех. В качестве тем-
пературы обмоток принимается среднее арифметическое измеренных значений.
Методика измерения сопротивления постоянному току приведена в главе 1 на-
стоящего Сборника.
а) Измерение сопротивления постоянному току обмоток статора и ротора. Произ-
водится для электродвигателей мощностью 300 кВт и более.
Измерение сопротивления каждой фазы или ветви обмотки производится отдель-
но. Если фазы обмотки статора соединены в звезду и не имеют вывода нулевой точки
(рис. 22.4,а), измерение сопротивления производится между двумя фазами.
Рис. 22.4. Соединение фаз обмотки.
Значение сопротивления каждой фазы в отдельности определяется по формулам:
В случае соединения фаз в треугольник (рис. 22.4,6) сопротивление каждой фазы
определяется:
Если при измерениях значения r12, r23, r31 не отличаются друг от друга более чем
на 2% при соединении обмоток в звезду и более чем на 1,5% при соединении обмоток в
треугольник, сопротивление отдельных фаз могут рассчитываться по упрощенным фор-
мулам: при соединении в звезду r1 = r2 = r3 = rизм/2, а при соединении в треугольник r1 = r2 = r3 = 3/2rизм. В этих выражениях rизм - среднее арифметическое измеренных сопротивлений между фазами:
Измерение сопротивления обмотки ротора в двигателях с фазным ротором производят аналогично измерениям обмоток статора. Напряжение измеряют на контактных
кольцах, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток. Для
обеспечения надежного контакта используют специальные разъемные бандажи, под ко
торые подкладывают специальные проводники для измерения падения напряжения.
Бандажи накладываются на тщательно зачищенную поверхность колец ротора.
Измерение сопротивления обмоток постоянному току повторяют не менее трех
раз, и среднее значение принимается за истинное значение сопротивления постоянном
току.
Измерение сопротивления различных фаз обмоток статора и ротора электродвига-
теля должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2%.
б) Измерение сопротивления постоянному току реостатов и пускорегулировочных
резисторов. Измеряется общее сопротивление и проверяется целость отпаек. Измерение
производится на всех ответвлениях пускорегулировочных сопротивлений.
Измеренные сопротивления должны отличаться от паспортных данных не более
чем на 10%.
22.2.6. Измерение зазоров между сталью ротора и статора.
Величину воздушных зазоров определяют с помощью специального набора ка-
либрованных щупов (пластинчатых - для измерения зазоров до 2мм и клиновых - для
зазоров до 20мм). Измерения производят в междужелезном пространстве. Ширину щупа
следует применять меньше ширины зубцов, и при замерах щуп не должен попадать на
пазовых клин или бандаж. Для электродвигателей переменного тока измерения произво
дят в нескольких диаметрально противоположных точках - в четырех или восьми в за-
висимости от размера двигателя. При небольшой длине активной стали (до 300 мм) за-
зоры можно измерять с одной стороны, при большей длине - с обеих сторон. Средний
зазор равен среднеарифретическому значению измеренных зазоров. В крупных электро-
двигателях воздушный зазор в нижней части допускается на 0,1÷0,3 мм больше, чем в
верхней части.
Размеры воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках или точ-
ках, сдвинутых относительно оси ротора на 900, должны отличаться не более чем на 10%
среднего размера.
22.2.7. Измерение зазоров в подшипниках скольжения.
Замер зазоров производится между шейкой вала и верхним вкладышем подшип-
ника. Величина зазора зависит от диаметра шейки вала и частоты вращения ротора элек
тродвигателя.
Размеры радиального зазора в подшипниках скольжения с разъемными вклады-
шами определяются по оттискам отрезов свинцовой проволоки диаметром 0,5÷1мм,
длиной 2÷4см, закладываемых между шейкой вала и верхней половиной вкладыша', а
также в полость разъема вкладышей, как показано на рис. 22.5.
Рис. 22.5. Измерение зазоров в разъемных подшипниках скольжения.
а - зазор между шейкой вала и верхним вкладышем; б - зазор между верхним вкладышем и крышкой.
При равномерной затяжке стяжными болтами верхней половины вкладыша и
крышки подшипника отрезки свинцовой проволоки сплющиваются соответственно за-
зорам. После снятия верхнего вкладыша производится измерение мегаомметром толщи
ны всех свинцовых оттисков.
Зазор по линии А-А определяется
Зазор по линии Б-Б определяется
где с1, с2, b1, b2, b3, b4 — толщины свинцовых оттисков.
Значения b1, b2 — не должны отличаться друг от друга больше чем на 10%.
Разъемные подшипники скольжения должны иметь зазоры между верхним вкла-
дышем и шейкой вала,. приведенным в табл. 22.6.
Т а б л и ц а 22.6. Значения зазоров разъемных подшипников скольжения
| Подшипники | Зазор верхней, % от диаметра шейки вала |
| С кольцевой смазкой С принудительной смазкой С отрицательной реакцией у приводов с зубчатой передачей | 0,15-0,20 0,20-0,30 0,15 |
Аналогично определяют зазор между верхним вкладышым и крышкой подшипни-
ка (рис. 22.5,б). Его устанавливают равным 0,05 мм.
Радиальный зазор в неразъемных подшипниках скольжения измеряют щупом,
вводимым между шейкой вала и вкладышем. При измерении щуп следует вводить на
всю длину вкладыша. Допустимые размеры радиальных зазоров приведены в табл. 22.7.
2.2.8. Измерение вибрации подшипников электродвигателя.
Вибрация измеряется на всех подшипниках электродвигателя. Вибрация должна
измеряться в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения, в поперечном,
осевом и вертикальном направлениях возможно ближе к оси вращения (рис. 22.6). Спо-
соб установки вибропреобразователей с помощью резьбовых соединений является пред-
почтительным. Штифт виброметра устанавливается в том направлении, в котором изме-
ряется вибрация.
Т а 6 л и ц а 22.7. Допустимые зазоры в подшипниках скольжения
| Диаметр вала, мм | Зазор, мм, при частоте вращения, об/мин | ||
| до 1000 | 1000-1500 | свыше 1500 | |
| 18-30 | 0,040-0,093 | 0,060-0,130 | 0,14-0,28 |
| 30-50 | 0,050-0,112 | 0,075-0,160 | 0,17-0,34 |
| 50-80 | 0,065-0,135 | 0,095-0,195 | 0,20-0,40 |
| 80-120 | 0,080-0,160 | 0,120-0,235 | 0,23-0,46 |
| 120-180 | 0,100-0,195 | 0,150-0,285 | 0,26-0,52 |
| 180-260 | 0,120-0,225 | 0,180-0,300 | 0,30-0,60 |
| 260-360 | 0,140-0,250 | 0,200-0,380 | 0,34-0,68 |
| 360-500 | 0,170-0,305 | 0,250-0,440 | 0,38-0,76 |
Рис. 22.6. Измерение составляющих вибрации.
х - продольная; у - поперечная; z - вертикальная.
Измерение вибрации подшипников следует производить при номинальных значе-
ниях напряжения и частоты электрической сети.
Значения вибрации, измеренной на каждом подшипнике, должны быть не более
следующих величин:
Синхронная частота вращения
| электродвигателя, об/мин....................... | 3000 | 1500 | 1000 | 750 и ниже |
| Допустимая вибрация, мкм..................... | 50 | 100 | 130 | 160 |
22.2.9. Измерение разбега ротора в осевом направлении.
Измерение производится для электродвигателей, имеющих подшипники скольже-
ния, и поступившие на монтаж в разобранном виде. После установки статора и ротора
проверяют осевой разбег вала, т.е. зазора между заточками шеек вала и торцами вкла-
дышей подшипников.
Осевой разбег ротора не должен превышать 2-4 мм. Регулировку осевых зазоров
производят перемещением подшипников стояков. Разбег устанавливается в обе стороны
от центрального положения ротора, определяемого магнитным полем.
22.2.10. Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением.
Производится избыточным гидравлическим давлением 0,2-0,25 МПа
(2÷2,5кгс/см). Продолжительность испытания составляет 10мин. В процессе испытаний
не должно быть снижения давления или утечки жидкости из воздухоохладителя.
22.2.11. Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагру
женным механизмом.
Первый пробный пуск электродвигателя производится после окончания испыта-
ний двигателя при их положительных результатах. Для пуска электродвигателя на холо-
стом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляется целый ряд организацион-
но-технических мероприятий.
Для пуска электродвигателя должно быть получено разрешение от организации,
выполняющей монтаж и ревизию двигателя, а также от организации, поводившей мон-
таж рабочего механизма.
Перед подачей на двигатель напряжения необходимо произвести внешний осмотр
его, убрать посторонние предметы, проверить состояние подшипников и наличие масла
в них, а также надежность заземления корпуса двигателя. Перед пуском следует провер-
нуть ротор вручную или с помощью приспособления для проверки свободного вращения
и смазки подшипников, проверить действие защитной и сигнальной аппаратуры и пра
вильности присоединения выводов двигателя к сети.
Первое включение электродвигателя длится 1-2 с. определяется направление
вращения и отсутствие задеваний и ненормальных явлений. При удовлетворительных
результатах первого пуска осуществляется включение двигателя на более длительное
время и опробывание работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным
механизмом.
При этом необходимо проверять:
- нагрев подшипников и обмоток активной стали;
- вибрацию электрической машины;
- отсутствие шума в двигателе;
- величину тока холостого хода, напряжение и частоту вращения ротора;
- работу системы охлаждения двигателя;
- правильность работы смазки подшипников.
Продолжительность работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагру-
женным механизмом составляет не менее 1 час.
22.2.12. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.
При удовлетворительных результатах проверки работы электродвигателя на холо-
стом ходу он включается под нагрузку, обеспечиваемой технологическим оборудовани
ем к моменту сдачи в эксплуатацию.
Объем проверок работы электродвигателя под нагрузкой аналогичен работе дви-
гателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Дополнительно для элек-
тродвигателей с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирова-
ния.
22.3. Проведение периодических проверок, измерений и испытаний
электродвигателей переменного тока, находящихся в эксплуатации.
В процессе эксплуатации электродвигатели переменного тока после капитального
ремонта испытываются в сроки, устанавливаемые системой ППР, а двигателей ответст-
венных механизмов и работающих в тяжелых условиях (в отношении опасности пора-
жения людей электрическим током в соответствии с классификацией, приведенной в
ПУЭ) - не реже 1 раза в два года.
Испытания и измерения параметров при текущем ремонте и в межремонтные пе-
риод проводятся в сроки, устанавливаемые системой ППР.
22.3.1. Объемы и нормы испытаний электродвигателей переменного тока.
В соответствии с ПЭЭП для электродвигателей переменного тока производятся
испытания в следующем объеме:
1. Испытание стали ротора.
2. Измерение испытания изоляции:
а) обмоток статора;
б) обмоток ротора;
в) термоиндикаторов с соединительными проводами;
г) подшипников.
3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
4. Измерение сопротивления постоянному току:
а) обмоток статора и ротора;
б) реостатов и пускорегулировочных резисторов.
5. Испытание витковой изоляции обмотки импульсным напряжением высокой
частоты.
6. Измерение зазоров между сталью ротора и статора (если позволяет конструкция
электродвигателя).
7. Измерение зазоров в подшипниках скольжения.
8. Проверка работы электродвигателя на холостом ходу с ненагруженным механизмом.
9. Измерение вибрации подшипников электродвигателя.
10. Измерение разбега ротора в осевом направлении.
11. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.
12. Гидравлические испытания воздухоохладителя.
13. Проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов.
14. Проверка срабатывания защиты машин до 1 кВ при системе питания с зазем-
ленной нейтралью.
22.2.2. Испытание стали статора.
Проводится при К.
Испытание производится для электродвигателей с жесткими катушками или со
стержнями при полной замене обмоток.
Потери в стали должны быть не выше 5 Вт/кг. Наибольший перегрев зубцов при
индукции 1 Тл должен быть не выше 450С. Наибольшая разность перегрева различных
зубцов при индукции 1Тл должны быть не выше 300С.
Потери в стали определяются при снятии характеристики холостого хода электро-
двигателя. Измерения потерь холостого Рхх, тока холостого хода Iхх и напряжения Uхх
асинхронного двигателя производят по схеме рис. 22.7.
Потери холостого хода
Р„„состоят из потерь в стали
Рхх, механических потерь
и потерь в обмотке стато-ра
. Потери в обмотке ста-тора определяют по форму
лам:
при соединении обмоток в звезду
при соединении обмо
ток в треугольник
где Iхх - линейный ток
холостого хода; Rф - сопро-
тивление одной фазы статора
при температуре проведения
опыта.
Рис. 22.7. Схема для снятия характеристик трех
разных асинхронного двигателя.
Сумма потерь в стали статора и механических потерь определяется по выражению:
Для отделения механических потерь от потерь в стали опыт необходимо провести
при нескольких значениях подведению к обмотке статора напряжения от регулируемого
источника переменного тока требуемой мощности - индукционного регулятора или син-
хронного генератора. По результатам измерений строят график зависимости суммы по
терь в стали и механических потерь от квадрата напряжения и экстраполируют получен-
ную кривую до пересечения с осью координат (рис. 22.8).
Для проведения опыта электродвигатель
предварительно прогревают на холостом ходу
до установившейся температуры подшипников
и обмотки. Продолжительность прогрева при-
нимается равной для двигателей мощностью до
100кВт-1ч, мощностью выше 100 кВт - 2ч. По-
сле запуска двигателя с фазным ротором рео-
стат в цепи ротора должен быть полностью вы
веден.
Рис. 22.8. Разделение потерь
холостого хода.
22.3.3. Измерение сопротивления изоляции.
а) обмоток статора. Измерение производится у электродвигателей напряжением
до 660 В мегаомметром на напряжение 1000 В, а у электродвигателей напряжением вы-
ше 660 В - мегаомметром на напряжение 2500 В.
Сопротивление изоляции электродвигателей до 660В в холодном состоянии
должно быть не менее 1 МОм, а при температуре 600С - 0,5 МОм. У электродвигателей
выше 660 В сопротивление изоляции не нормируется, но учитывается при определении
условий включения электродвигателей без сушки.
Для электродвигателей на напряжение выше 3000 В или мощностью более 3кВт
определяется также коэффициент абсорбции Кабс = R60/R15. Нормированные значения
коэффициента абсорбции приведены в табл .22.1.
б) обмоток ротора. Проводится при К, Т.
Измерение производится у синхронных двигателей и асинхронных двигателей с
фазным ротором напряжением 3000В и выше или мощностью более 1000кВт мегаом-
метром на напряжение 1000 В.
Значение сопротивления изоляции не нормируется.
в) термоиндикаторов с соединительными проводами. Проводится при К.
Измерение производится мегаомметром на напряжение 250 В. Сопротивление
изоляции не нормируется.
г) подшипников. Проводится при К.
Сопротивление изоляции измеряется у электродвигателей напряжением 3000 В и
выше, подшипники которых изолированы от корпуса двигателя. Измерение выполняется
относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах мегаом-
метром на напряжение 1000 В при ремонтах с выемкой ротора. Сопротивление изоляции
не нормируется. Методика измерения изоляции изложена в главе 1 настоящего Сборни
ка.