Сушка обмоток электрических машин

опубликовано: .

     СОДЕРЖАНИЕ:

  1. Методика сушки вращающихся электрических машин.
  2. Меры безопасности при проведении замеров сопротивления изоляции.
  3. Противопожарные мероприятия.

Методика сушки вращающихся электрических машин

Сушку машины целесообразно проводить на месте ее установки, так как при этом исключаются работы по транспортированию. Кроме того, проводка, подведенная для питания машины, и ее пускорегулирующая аппаратура могут быть использованы для сушки. Если сушка машины производится на месте установки, то при наличии фундаментных каналов и отверстий они должны быть перекрыты деревянными щитами, обитыми со стороны машины асбестом или войлоком. Перед сушкой электрической машины любым методом во избежание потерь тепла и для создания равномерного распределения температур по всей машине она должна быть утеплена. Особое внимание должно быть обращено на утепление лобовых частей обмотки статора и ротора, так как они при большинстве методов сушки имеют более низкую температуру по сравнению с температурой обмотки в пазах. При сушке синхронных генераторов, компенсаторов и других крупных и средних машин наиболее просто утепление выполняется при помощи закрытия асбестовым полотном или брезентом с предварительным выполнением над машиной легкого каркаса (или без него). Небольшие электрические машины при сушке их воздуходувкой или лампами можно сушить и без утепления. Но сушка в этом случае будет продолжаться дольше. Поэтому и в этих случаях целесообразно хотя бы лобовые части обмотки статора прикрыть листами из жести, фанеры, обитой асбестом или другим материалом.

При всех методах сушки должны быть обеспечены вентиляция машины и регулярный обмен воздуха для удаления влаги, выделяющейся из обмотки. Без вентиляции, даже при более высокой температуре обмотки, процесс сушки затянется, так как интенсивность испарения влаги из изоляции обмотки сильно зависит от содержания влаги в окружающем воздухе. При сухом воздухе испарение влаги из изоляции резко возрастает, а при влажном падает. Поэтому если при нужной вентиляции не удается сохранить максимальную температуру обмотки, то в целях сокращения срока сушки целесообразно пойти на некоторое понижение температуры ради удаления влажного воздуха. При сушке крупных закрытых машин на оборотах следует открывать люки на корпусе статора и для вентиляции машины применять переносной вентилятор. В закрытых машинах, не имеющих люков, нужно обязательно снимать торцевые крышки.

На все время сушки у электрической машины устанавливается непрерывное дежурство. Дежурный ведет журнал сушки, где производит через каждый час запись показаний электроизмерительных приборов, температур обмоток и железа, сопротивления изоляции обмоток статора и ротора (через каждые 1 – 2 часа). Дежурный отмечает также время подачи и снятия напряжения от источника питания, время открытия и закрытия люков, работы воздуходувок и другие замечания по сушке машины. В протоколе сушки, кроме того, должны быть занесены технические данные машины, метод, схема и данные сушки, схема размещения термометров и термопар, установленных сверх заводских.

Особое внимание следует уделять температурному режиму сушки. Максимально допустимая температура при сушке не должна превышать:
– для обмоток статоров с изоляцией класса В компаундированных и не компаундированных – 90 – 95 °С;
– для запеченных обмоток роторов с изоляцией класса В – 120 °С, класса ВС – 130 °С;
– для не запеченных обмоток ротора с изоляцией класса В и для обмоток ротора с изоляцией класса А – 100 °С.

Приведенные значения относятся к случаю измерения температуры по сопротивлению обмоток. При измерении только по термометрам или термопарам измеренная температура не должна превышать 110 °С для запеченных обмоток и 90 °С для не запеченных и для обмоток с изоляцией класса А. Сушка должна производиться при температурах, близких к максимально допустимым, во всяком случае не ниже 80 °С.

Из-за большой массы бочки ротора, активной стали и корпуса повышение их температуры происходит сравнительно медленно – за 16 – 24 часа и больше. Медленный прогрев машины может создать ложное впечатление, что при выбранном режиме не будет достигнута нужная температура и можно не опасаться перегрева обмоток. Внимательность дежурного в этом случае притупляется. Появляется желание форсировать прогрев путем увеличения тока сушки сверх допустимого. Ошибки подобного рода не раз приводили к тяжелым последствиям. Известны случаи повреждения обмоток при сушке от перегрева и  даже полного вывода машины из строя в результате возникновения пожара. Каждый дежурный, выделяемый для наблюдения за сушкой, должен быть обязательно проинструктирован и предупрежден о не допустимости форсировать сушку.

Сильно отсыревшие электрические машины следует сушить, постепенно поднимая температуру, во избежание интенсивного выпаривания и возможного при этом вспучивания изоляции. Так, если конечная температура должна быть 90 °С, то вначале температура постепенно поднимается до 60 °С и при этой температуре сушка продолжается до тех пор, пока сопротивление изоляции, пройдя минимальную величину, не начнет подниматься. При этом будет полная уверенность в сохранности изоляционного покрова обмоток и в проведении сушки с высоким качеством.

Измерение температуры активной стали и обмоток статора производится по термометрам сопротивления, заложенным в статор, для чего перед сушкой должна быть собрана схема теплового контроля. В случае отсутствия заводских термосопротивлений для контроля температуры статора крупных машин следует установить несколько термопар (две – четыре термопары) по окружности по возможности в средней части стали статора в расточке. Если сушка производится при вставленном роторе, то термопары устанавливаются в спинке статора. Для контроля за температурой лобовых частей обмотки статора с каждой стороны генератора в лобовых частях следует установить по две – три термопары или ртутных термометра. При определении температуры обмотки по сопротивлению дежурным должен быть выдан график или таблица зависимости сопротивления от температуры, по которой они могли бы легко и быстро определить температуру обмотки после каждого замера сопротивления. Для средних и небольших машин замеры температуры можно производить техническими термометрами, укрепленными непосредственно на обмотках машин и на активной части статора. Для этого ртутный баллон термометра обертывают двумя-тремя слоями станиолевой бумаги, прикрепляют к обмотке или стали статора без воздушной прослойки для лучшей теплоотдачи и сверху прикрывают ватой или войлоком. Эту работу необходимо проделать тщательно, так как иначе показания термометра будут занижены, что приведет к нежелательному перегреву. Термометры должны быть укреплены таким образом, чтобы было удобно определять по ним температуру, не изменяя при этом их положения в процессе сушки.

При сушке методом потерь в меди обмотки статора на постоянном токе в неподвижном состоянии контроль температуры дополнительно ведется также по методу сопротивления.

Температура воздуха и воды измеряется термометрами сопротивления и ртутными термометрами.

Температура обмотки ротора при сушке постоянным током от постороннего источника определяется по методу сопротивления. При этом важно измерить сопротивление обмотки ротора в холодном состоянии теми же приборами, что и при сушке. Среднюю температуру меди обмоток статора и ротора можно определить по изменению сопротивления постоянному току по формуле

где R1 – сопротивление постоянному току при температуре t1 (в холодном состоянии); R2 – сопротивление постоянному току при определяемой температуре t2.

При сушке потерями в меди обмоток из-за выделения в короткие промежутки времени большого количества тепла в малых объемах может возникнуть значительный перегрев меди обмоток, так как выделяющееся тепло не успевает распространиться по активной стали статора и бочке ротора. Во избежание этого необходимо следить за температурой обмоток ротора и статора и при достижении значений, близких к максимально допустимым, отключить источник питания, несмотря на слабый нагрев бочки ротора или активного железа статора. Во время отключения источника питания тепло, накопленное медью, будет распространяться по всему объему машины. Периодическое отключение и включение источника питания благоприятно сказывается на процессе сушки, ускоряя его.

Для контроля за ходом сушки с момента начала сушки и до конца ее через 1 – 2 часа производится замер сопротивления изоляции с отсчетом через 60 с (R60’’). Для крупных машин 1 – 2 раза в сутки производится определение коэффициента абсорбции k. По полученным данным строятся кривые зависимости сопротивления изоляции R60’’ и коэффициента абсорбции k от времени с начала сушки (рисунок 1).

График сушки генератора

Рисунок 1. График сушки генератора.
1 – температура, °С; 2 – сопротивление изоляции, МОм; 3 – коэффициент абсорбции

Как видно из кривой 2, сопротивление изоляции обмоток в начале сушки снижается, так как происходит распаривание изоляции, и в дальнейшем по мере подсушивания возрастает до предельного значения и останавливается на этой величине. Сушку обмотки статора можно считать законченной, если значение сопротивления изоляции R60’’ и коэффициент абсорбции k остаются неизменными в течение 3 – 5 часов при неизменной температуре.

При остывании обмоток после окончания сушки необходимо снять зависимость сопротивления изоляции обмоток от температуры для суждения о состоянии изоляции в процессе эксплуатации.

Меры безопасности при проведении замеров сопротивления изоляции

Замер сопротивления изоляции должен производиться с соблюдением правил безопасности. Прежде всего должны быть приняты меры, исключающие возможность подачи напряжения на обмотку статора из сети. Для этого в цепи машины должны быть отключены шинные разъединители. С трансформаторов напряжения, принадлежащих машине, должны быть сняты вставки с низкой стороны. На кабельной сборке или на шинном мосту в камере выводов должно быть установлено заземление.

С обмотки статора при сушке постоянным или переменным током от постороннего источника должно быть снято также напряжение от постороннего источника и приняты меры к предотвращению его включения.

При сушке генератора на оборотах (в режиме короткого замыкания или холостого хода без возбуждения) замер изоляции статора производится мегомметром, подсоединенным к нулевой точке генератора до его разворота. При работе с мегомметром необходимо стоять на диэлектрическом коврике. При сушке на холостом ходу без возбуждения должен быть отключен автомат гашения поля (АГП) и приняты меры, препятствующие его включению. При наличии рубильника в цепи возбуждения он должен быть отключен. Замер изоляции на оборотах производится по наряду или под наблюдением оперативного персонала по распоряжению двумя лицами, причем квалификация старшего из них должна быть не ниже группы V, а младшего не ниже группы III. Для контроля в начале и в конце сушки рекомендуется замерить сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции для каждой фазы при заземленных других.

Противопожарные мероприятия

На месте сушки должны находиться наготове средства пожаротушения: сухие углекислотные огнетушители (2 – 6 штук), ящик с песком и лопатой, подсоединенный к пожарному водопроводу шланг со стволом, а при сушке мелких и средних машин – ведра с водой. Целесообразно иметь поблизости кошму или рулон войлока. Все пространство вокруг машины должно быть убрано от мусора и горючего материала, освобождено от громоздких предметов. Электропровода, применяемые для намотки намагничивающей обмотки и подачи питания, не должны иметь дефектов в изоляции. Все места соединения должны быть заизолированы. Недопустимо избыток проводов, по которым будет проходить ток сушки, оставлять в бухте или барабане. Это может привести к перегреву проводов и к их возгоранию. Нельзя применять промасленный брезент, так как такой брезент может легко загореться от появления искр или небольшого огня.

Источник: Алякртский И. П., Мандрыкин С. А., "Сушка электрических машин и трансформаторов" – Москва: Энергия, 2-ое издание, 1974 – 72с.

Смотрите также:

1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса -ов)