Účelem uvedení do provozu je prověřit možnost uvedení elektromotorů do provozu bez předběžné kontroly a sušení, jakož i zjišťování elektrických charakteristik naprázdno a při zatížení.
Použité přístroje: Megaohmmetry M4100/4, F4102/2, můstek P333, proudové kleště Ts4505, zkušební stroj AID-70, sada sond.
Testy a měření střídavých elektromotorů může provádět tým minimálně 2 lidí z ETL. Obsluha vysokonapěťových zkoušek a měření musí mít skupinu elektrické bezpečnosti minimálně IV a zbytek ne nižší než skupinu III.
Před zahájením testování je nutné provést externí kontrolu elektromotoru. Zároveň kontrolují stav a neporušenost izolace, nepřítomnost promáčklin na těle, těsnost kontaktních spojů a také kompletnost stroje (přítomnost všech dílů, štítek a kryty svorek a potřebné pokyny k nim; naplnění ložisek na stanovenou úroveň a absence úniků oleje; stav kolektoru, kroužků sběrače proudu, držáků kartáčů a kartáčů; přítomnost zemnící kabeláže a kvalita jeho připojení k elektromotoru).
1. Měření izolačního odporu.
Pro měření izolačního odporu se používají megaohmmetry pro 250, 500, 1000 a 2500 V.
Izolační odpor pomocných měřicích obvodů se měří megohmetrem 250 V.
Izolační odpor se měří při jmenovitém napětí vinutí do 0,5 kV včetně megohmetrem pro napětí 500 V, při jmenovitém napětí vinutí nad 0,5 kV až 1 kV megohmetrem pro napětí 1000 V a při jmenovité napětí vinutí nad 1 kV – s megaohmmetrem pro napětí 2500 IN.
Testované zařízení musí být při připojování přístroje uzemněno. Odpočítávání se provádí 15 a 60 sekund po stisknutí tlačítka „High Voltage“ nebo zahájení otáčení rukojetí megaohmmetru rychlostí 120 ot./min.
Izolační odpor se měří v nepřítomnosti elektrického napětí na vinutí stroje pomocí metody testu izolace.
Po měření by měl být potenciál zbývající na vinutí rozdělen do pouzdra vodičem dříve připojeným k pouzdru. Doba vybíjení u vinutí se jmenovitým napětím 3000 V a vyšším musí být minimálně 15 sekund u strojů do 1000 kW a 60 sekund u strojů s výkonem nad 1000 kW.
Izolační odpor vinutí vůči tělu stroje a mezi vinutími se měří postupně pro každý elektricky nezávislý obvod, když jsou všechny ostatní obvody připojeny k tělu stroje.
Odečet megaohmmetru závisí na době aplikace napětí na testované vinutí. Čím delší je doba před přiložením napětí na izolaci do okamžiku hlášení (15 a 60 s), tím větší je naměřená hodnota izolačního odporu.
Při měření izolačního odporu je nutné měřit i teplotu vinutí. S rostoucí teplotou klesá izolační odpor. Měření izolace by měla být prováděna při teplotě vinutí odpovídající jmenovitému provoznímu režimu stroje nebo vést k teplotě 75 °C. Teplota vinutí, při které se měření provádí, by neměla být nižší než 10°C. Pokud je teplota nižší, než je specifikováno, musí být vinutí před měřením zahřáto.
Nejnižší hodnota izolačního odporu při provozní teplotě vinutí a po 60 sec. po přivedení napětí je určeno vzorcem:
R60 = Un / (1000 + Pn / 100)
kde Un je jmenovité napětí vinutí, V;
Pn – jmenovitý výkon, kW, pro stroje na střídavý proud, kVA.
Stupeň vlhkosti izolace se posuzuje podle hodnoty koeficientu absorpce, což je poměr odečtů megaohmmetru po přivedení napětí po 15 a 60 sekundách:
Je třeba poznamenat, že hodnota Ka i při dobrém izolačním stavu do značné míry závisí na teplotě stroje a druhu použitých izolačních materiálů. S rostoucí teplotou klesá koeficient absorpce u strojů s nenavlhčenou izolací. Pro nenavlhčené vinutí při teplotě 10-30 °C je absorpční koeficient Ka = 1,3¸2,0, pro zvlhčené vinutí se absorpční koeficient blíží jednotce.
Přípustné hodnoty izolačního odporu a koeficientu absorpce jsou uvedeny v tabulkách 5.1.; 5.2.; 5.3. RD 34.45-51.
Střídavé elektromotory se zapnou bez sušení, pokud izolační odpor vinutí a koeficient absorpce nejsou nižší než hodnoty uvedené v tabulce. 5.1. – 5.3.
2. Zkouška vysokonapěťovou frekvencí napájecího napětí.
Zkoušky elektrické pevnosti izolace vinutí vzhledem k pouzdru a mezi vinutími se provádějí se sinusovým střídavým napětím o frekvenci 50 Hz pomocí instalace AID-70. Délka testu je 1 minuta.
Zkušební napětí je aplikováno na každou fázi vinutí, přičemž kryt motoru a dvě další fáze jsou uzemněny. Pokud není možné izolovat testovanou fázi, testují se všechny 3 fáze současně, vzhledem ke skříni motoru. Zkušební napětí pro vinutí střídavého motoru jsou uvedena v tabulce. 5.4. RD 34.45-51.
Zkoušky musí provádět osoby, které prošly speciálním školením a mají praktické zkušenosti s prováděním zkoušek.
Před zahájením testu je nutné zkontrolovat stacionární uzemnění pouzder testovaného zařízení a spolehlivě uzemnit zkušební instalaci. Zkušební místo, stejně jako propojovací vodiče pod zkušebním napětím, musí být oploceny nebo musí být na zkušebním místě umístěn pozorovatel.
Vodič, kterým je zvýšené napětí z testovací instalace přiváděno do testovaného zařízení, musí být bezpečně zajištěn pomocí meziizolátorů, izolačních závěsů atd., aby tento vodič nebyl náhodně přiveden do blízkosti živých částí pod provozním napětím nebo vzduchu. mezery se zmenší. , což musí být alespoň následující hodnoty:
Zkušební napětí, kV do 20 30 40 50 60
Vzdálenost k uzemněným předmětům, cm 5 10 20 25 30
na živé části, cm 25 25 30 30 35
Připojení instalace k síti 380/220 V musí být provedeno přes spínací zařízení s viditelným přerušením, připojení přes zástrčku umístěnou u zkušební instalace je povoleno.
Při sestavování zkušebního obvodu se nejprve provádí ochranné a provozní uzemnění zkušební instalace. Před připojením zkušební instalace k síti 380/220 V je na vysokonapěťovou svorku instalace provedeno uzemnění pomocí speciální zemnící tyče. Průřez měděného vodiče, kterým je svorka uzemněna, musí být alespoň 4 mm2.
Před použitím zkušebního napětí na zkušební instalaci je pracovník povinen:
– zkontrolovat, zda jsou všichni členové jeho týmu na místech označených výrobcem práce, zda nejsou odstraněny neoprávněné osoby, zda je možné na zařízení přivést zkušební napětí;
– upozorněte tým na dodávku napětí slovy „Napětí je použito“ a ujistěte se, že varování slyší všichni členové týmu, odpojte zem ze svorky testovací instalace a připojte napětí 280/220 V k tomu.
Od okamžiku odstranění uzemnění je celá zkušební instalace včetně zkoušeného zařízení a propojovacích vodičů považována za živou a je zakázáno provádět jakékoli přepojování ve zkušebním obvodu nebo na zkoušeném zařízení.
Po dokončení testů musí pracovník snížit napětí testovací instalace na nulu, odpojit ji od sítě 380/220 V, uzemnit (nebo dát příkaz k uzemnění) svorku instalace a informovat o tom tým slova „Napětí odstraněno“. Teprve poté mohou být vodiče v testovacím zařízení znovu připojeny nebo, pokud je test zcela dokončen, mohou být odpojeny a odstraněny kryty.
Před zkouškou izolace, stejně jako po zkoušce, je nutné zkoušené zařízení vybít do země a zajistit, aby na něm nebyl žádný náboj. Aplikaci a odstranění uzemnění zemnící tyčí, připojení a odpojení vodičů od zkušební instalace a zkoušeného zařízení musí provádět stejná osoba a provádět je s použitím dielektrických rukavic.
Vodič spojující zkušební instalaci se zkoušeným zařízením musí být z elektrického zařízení pod provozním napětím do 10 kV odstraněn na vzdálenost minimálně 1 m.
3. Měření odporu vinutí proti stejnosměrnému proudu.
3.1. Obecné poznámky.
Měření odporu se provádí pro kontrolu, zda odpor odpovídá vypočtené hodnotě, pro kontrolu spolehlivosti pájení a pro zjištění nárůstu teploty nad okolní teplotu. Odpor lze měřit v chladných a horkých podmínkách. Za studený stav se považuje stav vinutí, ve kterém se teplota vinutí a prostředí neliší o více než 3°C. zahřátý stav je stav vinutí při provozní teplotě. Při stanovení teploty ve studeném stavu je nutné umístit teploměry do stroje 30 minut před zkouškou. V praxi seřizovacích prací se používají tyto metody měření stejnosměrného odporu: ampérmetr-voltmetr, jednoduchý můstek a dvojitý můstek. Hlavní metodou měření je metoda ampérmetr-voltmetr.
Pro měření se používají elektrické měřicí přístroje magnetoelektrického systému: voltmetry třídy ne nižší než 0,5 se zabudovanými přídavnými odpory nebo vnějším přídavným odporem třídy 0,1 a milivoltmetry třídy ne nižší než 0,5 s bočníky třídy ne nižší než 0,1.
Podle schématu 4a se měří malé odpory.
Přesný výpočet naměřeného odporu, Ohm, se provádí podle vzorce:
kde Rв – vnitřní odpor voltmetru.
Doporučuje se měřit velké odpory pomocí schématu 4b. Odpor se vypočítá podle vzorce:
kde Rа – vnitřní odpor ampérmetru.
3.2. Měření odporu vinutí střídavého stroje.
Měření odporu vícefázových vinutí v přítomnosti svorek pro začátek a konec všech fází by mělo být prováděno fáze po fázi. Pokud jsou fáze statorového vinutí zapojeny do „hvězdy“ a nemají svorku nulového bodu (obr. 5 a), pak se odpor měří mezi každým dvěma svorkami (fázemi).
Výsledek měření udává součet odporů dvou fází:
Odpor každé fáze zvlášť:
V případě spojení fází do „trojúhelníku“ (obr. 5b), odpor každé fáze:
Pokud rozdíl mezi naměřenými hodnotami nepřesáhne 2% při zapojení fází do „hvězdy“ a 1,5% při zapojení fází do „trojúhelníku“, pak lze odpor jedné fáze určit zjednodušeným způsobem:
Při připojení ke hvězdě
při spojování fází v „trojúhelníku“
Měření odporu vinutí rotoru u motorů s vinutým rotorem se provádí obdobně jako měření vinutí statoru. Zapojení vinutí rotoru může být „hvězda“ nebo „trojúhelník“. Napětí se měří ve sběracích kroužcích, aby se eliminoval vliv přechodového odporu kontaktů kartáče.
Podle PUE by se maximální přípustné odchylky odporu stejnosměrného proudu statorových vinutí různých fází pro generátory s výkonem menším než 100 MW neměly navzájem lišit o více než 2%.
Naměřený odpor vinutí rotoru by se neměl lišit od továrních údajů o více než 2 %. Na všech větvích se kontrolují odpory potlačení pole a odpory předřadníků. Hodnoty odporu by se neměly lišit od továrních údajů o více než 10%.
4. Kontrola elektromotoru při volnoběhu nebo s nezatížený mechanismus.
Zkouška se provádí v elektromotorech s napětím 3 kV a vyšším. Hodnota volnoběhu u nově zaváděných elektromotorů není standardizována.
Hodnota proudu naprázdno po generální opravě elektromotoru by se neměla lišit o více než 10 % od hodnoty proudu naměřené před jeho opravou při stejném napětí na svorkách statoru.
Doba kontroly elektromotorů musí být minimálně 1 hodina.
5. Měření vzduchové mezery mezi ocelí rotoru a statoru.
Měření mezery by se mělo provádět, pokud to konstrukce elektromotoru umožňuje. Přitom u elektromotorů o výkonu 100 kW a více, u všech elektromotorů kritických mechanismů i u elektromotorů s vnějšími kluznými ložisky velikost vzduchových mezer v místech umístěných po obvodu rotoru a posunuté vůči sobě pod úhlem 90°, nebo v místech speciálně určených při výrobě elektromotoru, by se neměly lišit o více než 10 % od průměrné hodnoty.
6. Měření vůlí v kluzných ložiskách.
Nárůst vůlí u kluzných ložisek překračuje hodnoty uvedené v tabulce. 5.5. RD 34.45-51, označuje nutnost doplnění vložky.
7. Měření vibrací ložisek elektromotorů.
Měření se provádí na elektromotorech s napětím 3 kV a vyšším a také na všech elektromotorech kritických mechanismů.
8. Měření rozběhu rotoru v axiálním směru.
Měření se provádí na elektromotorech s kluznými ložisky.
9. Kontrola chodu elektromotoru pod zátěží.
Zkouška se provádí při konstantním výkonu odebraném elektromotorem ze sítě, alespoň 50 % jmenovitého, a při odpovídající ustálené teplotě vinutí.
Kontroluje se tepelný a vibrační stav elektromotoru.
10. Hydraulická zkouška vzduchového chladiče.
Zkouška se provádí přetlakem 0,2-0,25 MPa po dobu 5-10 minut, pokud výrobce neuvádí jiné pokyny.
11. Kontrola provozuschopnosti rotorových tyčí nakrátko.
Kontrola se u asynchronních elektromotorů provádí při větších opravách prohlídkou demontovaného rotoru nebo speciálními zkouškami a za provozu podle potřeby pulzacemi pracovního nebo rozběhového statorového proudu.
Měření p.p. 5-8, 10, 11 provádějí divize technologických služeb souvisejících s montáží a opravami elektrických strojů.
Moderní elektrická zařízení zpravidla obsahují měděné vodiče, spolehlivě chráněné izolačním pláštěm. Výjimkou nejsou ani elektromotory používané v průmyslu a každodenním životě. Ale pro efektivní provoz těchto jednotek je důležité zajistit, aby izolace vodičů byla udržována v perfektním stavu a zachovala si své ochranné vlastnosti.
Proč je nutný test izolačního odporu?
Pokud nekontrolujete pravidelně izolační odpor elektromotorů – po určité době může vyschnout nebo se velmi opotřebovat a přestat plnit své ochranné funkce. A tato situace je plná vážných následků, z nichž nejnepříjemnější je zkrat. Důsledkem je často vznícení izolace a jiných hořlavých materiálů, které se postupně rozvine v celoplošný požár.
Proto je organizování a provádění měření izolačního odporu elektromotoru primárním úkolem služeb odpovědných za udržování elektrického zařízení v provozuschopném stavu. Jeho včasná realizace v souladu se schváleným harmonogramem prací zabrání vážným následkům (zabrání selhání drahého zařízení).
Normy izolačního odporu
Stejně jako u jiných prvků elektrického zařízení, i pro elektromotory a podobné stejnosměrné stroje existují mezní hodnoty vodivosti ochranné izolace. Pokud se při měření ukáže, že skutečný indikátor je pod přípustným limitem, jednotka se vyřadí z provozu.
Normy pro asynchronní motory
Podle PUE by se při měření izolačního odporu vinutí elektromotoru mělo vzít v úvahu konkrétní provedení a deklarovaný výkon jednotky. Teprve po zohlednění všech těchto faktorů můžete začít měřit kontrolovaný parametr
Vezmeme-li v úvahu tyto faktory, musí kontrolovaný ukazatel odpovídat následujícím hodnotám:
- Pro vinutí statoru – nejméně 0,5 mOhm;
- Pro rotor motoru – nejméně 0,2 mOhm;
- Indikátor pro teplotní senzory není standardizován.
Další informace: Přibližný odhad, často používaný v praxi měření, je založen na hodnotě tohoto ukazatele ne nižší než 1 mOhm.
Jeho pokles na 0,5 mOhm například ukazuje na drobné odchylky od normy, které však časem vedou k vážným následkům. Pokud je zjištěn výrazný pokles tohoto ukazatele, je nejlepší odeslat spornou jednotku k vyšetření do specializované dílny.
Normy pro stejnosměrné stroje
Zkušební techniky pro stejnosměrné stroje se poněkud liší od postupů již diskutovaných pro asynchronní motory. Zde budete muset nejprve vyjmout kartáče z držáků kartáčů (případně pod jejich tělo umístit kus izolační hmoty).
Kontrola minimálního izolačního odporu je organizována mezi následujícími uzly a prvky obvodu:
- mezi všemi budícími vinutími a kolektorem;
- mezi držákem kartáče a základnou (tělem) jednotky;
- mezi kolektorem kotvy a základnou;
- stejně jako mezi budicími vinutími a tělem jednotky.
Důležité! Během testu jsou budicí cívky elektricky odpojeny od ostatních součástí a každá je kontrolována jednotlivě.
Přípustný izolační odpor je určen řadou faktorů, z nichž hlavními jsou provozní napětí jednotky a teplota vzduchu. S průměrem 20°C to odpovídá následujícím hodnotám:
- při napájení 220 V – 1,85 mOhm;
- při 380 nebo 440 voltech – 3,7 mOhm;
- v případě napětí 660 voltů – 5,45 mOhm (stejný indikátor je k dispozici pro vysokonapěťové stroje 6 kV nebo 10 kV).
Kromě uvažovaných uzlů je řízena odolnost obvazů. Měří se mezi ním a pouzdrem a navíc mezi ním a pevným vinutím motoru. Tento indikátor nesmí být menší než 0,5 mOhm.
Metody průzkumu
Při testování asynchronních motorů bude nutné demontovat statorová vinutí zapojená do hvězdy nebo trojúhelníku a zkontrolovat všechny cívky, které jsou v nich obsaženy. Následně se provedou měření požadovaného parametru ve vztahu k tělu a k sobě navzájem. K tomu se používají různé metody, hlavní jsou uvedeny níže:
- Pomocí speciálního měřicího zařízení – megaohmmetru.
- Použití voltmetru a analogového ampérmetru.
- Pomocí měřicího můstku nebo moderního digitálního ohmmetru.
- Zkouška vysokým napětím.
- Pomocí běžného multimetru.
Každá z těchto metod vyžaduje podrobné zvážení.
Megaohmmetr
Testování pomocí meggeru se provádí za následujících podmínek:
- s napájecím napětím do 500 voltů se používá zařízení s odpovídajícím jmenovitým výkonem;
- při vysokých napětích je vybrán megohmetr s provozními hodnotami až 1000 voltů.
Upozornění: Je-li elektrické zařízení navrženo pro 600 voltů, je předepsáno používat zařízení 2500 voltů.
Kontroly ve vztahu ke skříni motoru a mezi vinutími se provádějí postupně pro každý z obvodů s různými svorkami. V tomto případě jsou všechny ostatní konce připojeny k tělu jednotky. Stejné postupy pro vinutí třífázového motoru zapojeného do hvězdy nebo trojúhelníku se provádějí pro všechny tři komponenty.
Prvky v obvodu, které jsou trvale připojeny k tělu jednotky (například ochranné kondenzátory nebo izolovaná vinutí), jsou během testování odpojeny. Pro měření prováděná na elektromotorech, jejichž vinutí je chlazené vodou, bude zapotřebí zařízení s ochranným štítem. Jeho svorky jsou před měřením připojeny ke stacionárnímu nebo přenosnému uzemňovacímu zařízení. Po dokončení měření je zbytkový náboj odstraněn z každého z testovaných obvodů dotykem s uzemněným tělem stroje.
Měřicí můstek a digitální ohmmetr
Měření pomocí této metody se provádějí v souladu s pokyny dodávanými se zařízeními. Obvod měřicího můstku obsahuje dva konstantní odpory a jeden proměnný. Jsou spojeny tak, že tvoří dvě unikátní „ramena“ v podobě 2 řetízků.V druhé polovině je v neobsazeném prostoru zapnut odpor, který je potřeba změřit.
V úhlopříčce mostu je zahrnut číselník. Změnou hodnoty proměnlivého odporu obsluha dosáhne rovnováhy obou řetězců, když rameny protéká stejný proud. Požadovaný odpor se určí z poměru, do kterého se dosadí hodnoty tří
odpory (2 konstantní a jeden proměnný, získané jako výsledek měření).
Digitální ohmmetr je moderní elektronické zařízení, které umožňuje měřit odpor v širokém rozsahu (foto vpravo).
Pomocí ampérmetru plus voltmetru
Požadované hodnoty pro vinutí můžete poměrně přesně najít měřením napětí a proudu. Za tímto účelem budete muset provést následující operace:
- Připojte voltmetr mezi vinutí centrálního jádra motoru a jeho tělo a nainstalujte ampérmetr do série v tomto řetězci.
- Aplikujte malé napětí na výsledný obvod a poté změřte proud a napětí v něm.
- Pomocí klasického vzorce R=U/I určete odpor.
- Proveďte stejné operace, postupně zvyšujte napětí na maximální hodnotu.
- Na základě získaných dat vypočítejte aritmetický průměr.
Poté musíte provést stejné operace pro ostatní vinutí a prvky elektromotoru.
Použití vyššího střídavého napětí
K provedení takových testů bude zapotřebí zvýšené napětí získané z lineárního převodníku (transformátoru). Ten je vybaven seřizovacím zařízením, které vám umožní získat požadovanou úroveň testovacího potenciálu. Instalační schéma navíc obsahuje spínač s viditelným přerušením a proudovou ochranou. S jeho pomocí se transformátor automaticky vypne při poruše sekundárních obvodů nebo při zničení izolační ochrany.
Doba aplikace napětí během testování se volí rovna 1 minutě pro hlavní izolaci a 5 minutám pro izolaci mezi závity. Krátkodobá aplikace vysokonapěťového potenciálu neovlivňuje stav izolace (nezhoršuje její ochranné vlastnosti).
Důležité! Napětí lze libovolně zvýšit na 1/3 zkušební hodnoty, aniž by se brala v úvahu dynamika procesu.
Jakmile je této úrovně dosaženo, měla by být plynule zvyšována rychlostí, která umožňuje vizuální odečítání hodnot z číselníku. Při stejných operacích s elektrickými stroji nesmí být čas nárůstu napětí z 1/2 na maximální hodnotu kratší než 10 sekund.
Multimetr
Pomocí multimetru není možné přesně změřit izolaci vinutí motoru. Pokud je k dispozici, lze pouze přibližně odhadnout jeho kvalitu. Jinými slovy, v tomto případě se můžete pouze ujistit, že nedošlo například ke zkratu. V této situaci nemůže být řeč o přesných hodnotách požadovaného ukazatele.
Důvody nízkého odporu
Za normálních podmínek zůstává izolační odpor motorových vodičů pokrytých ochrannou fólií po dlouhou dobu nezměněn. Ale během provozu je ovlivněna řadou destruktivních faktorů, z nichž hlavní jsou:
- Mechanické namáhání.
- Zvýšená vlhkost prostředí.
- Vystavení agresivním látkám v něm obsaženým.
- Prudké výkyvy teplot.
Další informace: Přehřátí motoru pracujícího v abnormálním režimu má také významný vliv na stav pláště kontejnmentu.
Všechny tyto faktory vedou ke snížení izolačního odporu s možností následného průrazu vinutí do pouzdra nebo mezifázového zkratu.
