Основные виды дефектов изоляции обмоток статора и ротора

Тема № 3: «Диагностика генераторов и компенсаторов»

Количество часов: 8 часов

Литература

1. http://www.ruscable.ru/doc/documentation/instruction-13.html

2. http://opn74.ru/node/47

3. http://www.elizpribor.ru/

4. РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования.

5. http://teplovizo.ru/category/teplovizory

6. Авакян В. А. Разработка теоретических положений, внедре­ние в промышленность методов и средств вибродиагностики роторных машин и станков. Дис… доктора техн. наук. –Ереван, 1984.

7. Артоболевский И.И. Теория механизмов. – М.: «Наука», 1965. – 776 с.

8. Артоболевский И. И., Болицкий Ю. И., Генкин М. Д. Введение в техническую диагностику машин. –М., 1979. – 296 с.

Занятие 5

Вопрос №1:

· Основные виды дефектов изоляции обмоток статора и ротора

· Методы контроля дефектов изоляции

2 часа. Лекция:

Основные виды дефектов изоляции обмоток статора и ротора

Поскольку стоимость диагностических систем весьма велика, применять их целесообразно лишь для диагностирования крупных электрических машин (синхронных генераторов, компенсаторов и двигателей переменного тока), простой или отказ которых может привести к большому экономическому ущербу.
Поэтому рассмотрим наиболее часто встречающиеся дефекты и их проявления, характерные для основных элементов конструкции крупных машин.

Сердечник статора:
- повреждение межлистовой изоляции, вызывающее местные перегревы;
В ослабление прессовки, вызывающее вибрацию пластин стали с повреждением межлистовой изоляции; распушение крайних пакетов, вызывающее излом листов;
- изменение формы статора гидрогенераторов из-за ослабления стыковки секторов статора, что может привести к касанию ротора и статора.

Обмотка статора:
- ослабление крепления стержней в пазу, вызывающее истирание изоляции стержня;
- повреждение полупроводящего покрытия стержня, вызывающее появление частичных разрядов (ЧР); расслоение изоляции, вызывающее ее ускоренное старение;
- нарушение изоляции элементарных проводников, вызывающее увеличение циркуляционных токов и местный перегрев обмотки;
- ослабление крепления лобовых частей, вызывающее истирание изоляции, смещение

проводников и повышенную вибрацию лобовых частей;
- загрязнение, замасливание и увлажнение изоляции, вызывающее снижение электрической прочности изоляции;
- трещины в изоляции, приводящие к снижению ее электрической прочности.

Для машин с непосредственным водяным охлаждением весьма опасным дефектом является увлажнение изоляции из-за нарушения герметичности системы охлаждения, вызывающее пробой в зоне стержня на выходе из паза.

Система непосредственного охлаждения:
закупорка каналов непосредственного охлаждения, приводящая к местным перегревам обмотки;
нарушение герметичности, приводящее к появлению дистиллята внутри корпуса и увлажнению изоляции.

Ротор:
трещины в различных частях ротора турбогенератора или валу гидрогенератора, приводящие к повышенным вибрациям на оборотной частоте и изменению фазы вибрации;
нарушение целости бандажных колеи и клиньев обмотки ротора, приводящее к повышенным вибрациям.

Обмотка возбуждения:
повреждение корпусной изоляции и витковые замыкания, приводящие к повышенным вибрациям на оборотной частоте и появлению подшипниковых токов;
износ полых проводников при водяном охлаждении, приводящий к тепловому небалансу ротора и повышенным вибрациям.

Воздушный зазор (для гидрогенераторов и крупных асинхронных двигателей):
изменение формы зазора или соосности сердечников статора и ротора, приводящее к асимметрии тока в параллельных ветвях и к возможному задеванию ротора о статор с последующим разрушением последних.

Подшипники и подпятники:
нарушение изоляции, приводящее к появлению подшипниковых токов и повышенному нагреву подшипников;
износ рабочих поверхностей и перекосы, которые также приводят к увеличению температуры и уровня вибрации.

Уплотнения вала ротора (для турбогенераторов с водородным охлаждением):
износ уплотнений или их повреждение, приводящие к увеличению расхода водорода и попаданию масла внутрь корпуса; перекос уплотнений, приводящий к их повышенному нагреву.

Средства и методы контрой состояния отдельных узлов. Сердечник статора.
Ослабление прессовки сердечника приводит к его повышенной вибрации, которая контролируется специальными датчиками, установленными на корпусе машины. Повреждение межлистовой изоляции приводит к местным перегревам, которые контролируются либо термодатчиками, установленными в актив ной стали статора, либо тепловизорами, либо с помощью специальных термоиндикаторных покрытий. Эти покрытия наносятся на поверхность критических по перегревам узлов машины, и при достижении предельной температуры выделяют определенные газы и аэрозоли, которые выявляют прихимическом анализе охлаждающего газа. На разные узлы машины наносятся покрытия различного химического состава, что позволяет не только зафиксировать
местные перегревы, но и идентифицировать их источники. Кроме покрытий на опасные места могут устанавливаться термочувствительные «этикетки», изменяющие свой цвет при превышении порогового значения температуры места установки. Осмотр «этикеток» возможен только во время ревизии на остановленной машине.