2.1 Экспериментальные исследования
2.1.1 Общие указания.
Выполнение лабораторной работы произвести при помощи аппарата ВЧФ-4-3.
Известно, что для обнаружения дефектов в изоляции обмоток статора витковую изоляцию необходимо испытывать напряжением порядка (500 
2000) В на виток в зависимости от рабочего напряжения и мощности машины. Создать такую межвитковую разность потенциалов путем приложения к концам обмотки напряжения промышленной частоты (f = 50 Гц) невозможно, так как при этом в обмотке будет проходить недопустимо большой ток, равный:
,
где W – число витков в испытываемой катушке (секции);
r – активное сопротивление обмотки;
w L – индуктивное сопротивление обмотки.
Величину тока можно ограничить путем увеличения индуктивного сопротивления обмотки, т.е. применением испытательного напряжения высокой частоты порядка (104 
105) Гц. Но при такой частоте увеличиваются диэлектрические потери в изоляционной конструкции обмотки, уменьшить которые можно применением затухающих высокочастотных колебаний. Время испытания составляет порядка
15 с. Уменьшение тока и диэлектрических потерь может быть достигнуто испытанием обмоток импульсным напряжением. Указанные особенности для проведения испытаний витковой изоляции реализуются в аппарате ВЧФ-4-3. Принципиальная электрическая схема аппарата ВЧФ-4-3 приведена на рис. 1, общий вид аппарата – на рис.2. Общее питание на испытательную установку подается от имеющегося в лаборатории распредустройства путем включения автоматического выключателя QFЛБ4 (не показан).
Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема аппарата ВЧФ-4-3
Рисунок 2 – Общий вид аппарата ВЧФ-4-3 и панели управления
2.1.2 Перед началом работы проверить наличие и пригодность к использованию диэлектрических перчаток и диэлектрических бот.
2.1.3 Определить фазу статора, см. рис.3, асинхронного электродвигателя с фазным ротором, имеющую замыкание витковой изоляции. Испытание витковой изоляции обмотки статора произвести по схеме, приведенной на рис.4.
Проверить отключенное положение автоматических выключателей QFЛБ4 на распредустройстве в лаборатории и QF на панели управления испытательной установки. Привести аппарат ВЧФ-4-3 в исходное положение. Для этого напанели управления аппарата ВЧФ-4-3 (см. рис.2) произвести следующие операции:
2.1.1 Нажать кнопку «Вкл» коммутирующего устройства «Автомат».
2.1.2 Тумблеры «Аппарат» и «Высокое напряжение» поставить в положение «Выкл».
2.1.3 Поставить регуляторы «Напряжение 50 Гц» и «Напряжение ВЧ» в положение «I».
2.1.4 Поставить регулятор чувствительности в положение «3».
2.1.5 Поставить регулятор «Испытания» в положение «Витк».
На панели управления испытательной установки (см. рис.5) и лабораторном распредустройстве:
2.1.6 Отключить тумблеры SAР, SAСТ, SAAB, SAВС, SAАС (на схеме не показаны).
2.1.7 Включить тумблеры SAКЗС, SAКЗР (на схеме не показаны).
2.1.8 Включить автоматический выключатель QFЛБ4
2.1.9 Включить автоматический выключатель QF.
2.1.10 Включить магнитный пускатель КМ, путем нажатия кнопки SB1(на схеме не показаны, см. рис.2).
На панели управления аппарата ВЧФ-4-3:
2.1.11 Тумблеры «Аппарат» и «Высокое напряжение» поставить в положение «Вкл».
2.1.12 После загорания индикатора регулятор «Напряжение 50 Гц» поставить в положение «10».
2.1.13 Регулятор «НапряжениеВЧ» поставить в положение «20».
2.1.14 Включить тумблер SAСТ и, включая - отключая поочередно тумблеры SAАВ, SABC и SAAC, следить за свечением «Индикатора». Если виткового замыкания в фазной обмотке статора нет, то на «Индикаторе» имеется теневой сектор. Если витковое замыкание в фазной обмотке статора есть, то на «Индикаторе» теневого сектора нет (индикатор горит одинаковым цветом).
2.1.15 Отключить тумблеры SАСТ, SAАВ, SAВС, SAAВ. На основании проведенного опыта найти фазную обмотку статора, имеющую замыкание витковой изоляции. Результаты занести в табл.1.
Таблица 1 – Результаты испытания асинхронного электродвигателя
с фазным ротором на наличие или отсутствие витковых
замыканий в обмотках
| Испытание обмоток статора | Наличие (отсутствие) теневого сектора | Испытание обмоток ротора | Наличие (отсутствие) теневого сектора | ||||
| Фазы АВ | Фазы ВС | Фазы АС | №№ пазов | №№ пазов | №№ пазов | ||
| (да)/(нет) | (да)/(нет) | (да)/(нет) | (да)/(нет) | (да)/(нет) | (да)/(нет) | ||
2.2 Определить число пазов обмотки ротора, имеющих замыкание витковой изоляции, см. рис.6.
2.2.1 Испытание произвести по схеме, приведенной на рис. 7, индукционным методом.
2.2.2 Включить тумблер SAР.
2.2.3 Надеть диэлектрические перчатки и диэлектрические боты.
2.2.4 Медленно вращая при помощи ручного привода ротор двигателя в средствах защиты, следить за свечением «Индикатора» аппарата ВЧФ-4-3 с целью определить пазы, имеющие короткозамкнутые витки. Если виткового замыкания в пазах обмотки ротора нет, то на «Индикаторе» имеется теневой сектор. Если витковое замыкание в пазах обмотки ротора есть, то на «Индикаторе» теневого сектора нет (индикатор горит одинаковым цветом).
Установить число пазов ротора, число катушек обмотки ротора, имеющих замыкания витковой изоляции. Результаты испытаний занести в табл.1.
2.2.5 Отключить магнитный пускатель КМ, путем нажатия кнопки SB2 (на схеме не показаны, см. рис.2).
2.2.6 Отключить автоматический выключатель QF и автоматический выключатель QFЛБ4
2.2.7 Привести аппарат ВЧФ-4-3 в исходное положение.
Рисунок 3 – Статор асинхронного электродвигателя с фазным ротором
Рисунок 4 – Принципиальная электрическая схема для испытания витковой изоляции обмотки статора
Рисунок 5 – Панель управления испытательной установки
Рисунок 6 – Фазный ротор асинхронного двигателя
Рисунок 7 – Принципиальная электрическая схема для испытания витковой изоляции обмотки ротора
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
В отчете привести:
3.1 Указания по проведению работы и мероприятия по ТБ.
3.2 Подробное описание методов определения витковых замыканий в обмотке статора и ротора.
3.3 Схему моста для определения замыкания витковой изоляции в фазных обмотках статора.
3.4 Схему для определения замыкания витковой изоляции в пазах обмотки ротора индукционным методом.
3.5 Выводы по результатам проведенных испытаний.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
4.1 Какие виды изоляционных материалов применяются при изготовлении обмоток высоковольтных электрических машин?
4.2 Где и почему может возникнуть корона в электрических машинах?
4.3 Какие применяются меры для предупреждения возникновения короны в электрических машинах?
4.4 Объяснить схемы испытания главной изоляции электрических машин переменным и выпрямленным напряжением.
4.5 Указать преимущества испытания главной изоляции электрических машин выпрямленным напряжением.
4.6 Почему витковую изоляцию электрических машин высокого напряжения нельзя испытывать напряжением промышленной частоты?
4.7 Объяснить работу электрических принципиальных схем для испытания витковой изоляции обмоток статора и ротора асинхронного электродвигателя.
4.8 Объяснить физическую природу возникновения частичных разрядов в твердой изоляции электрооборудования (высоковольтных электрических машин, изоляторов и др.) Почему разряды называют частичными?
4.9 Какие существуют методы обнаружения частичных разрядов?
4.10 Объяснить физическую природу возникновения в слоистой изоляции тока абсорбции.
4.11 Какими методами можно определить степень увлажнения изоляции?
4.12 Какими параметрами и почему характеризуются волновые процессы в электрических машинах?
4.13 От каких факторов зависит величина перенапряжений на изоляции электрических машин при волновых процессах?
4.14 Какие меры применяются для снижения перенапряжения на изоляции электрических машин при волновых процессах?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Техника высоких напряжений / Под ред. Д.В.Разевига. М.-Л.,Энергия,1964.-471с., ил.
2. Иерусалимов М.Е. Техника высоких напряжений.– К.:Киев-
ский университет, 1967. - 440 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Дата: 2019-02-25, просмотров: 422.
