"Новости Электротехники"Контроль изоляции статоров вращающихся машин. Устройства. Варианты применения

	< Предыдущая ] [ Следующая >	Журнал №6(12) 2001


	Контроль изоляции статоров вращающихся машин. Устройства. Варианты применения В. Кучеренко, ОАО «Саратовэнерго» А. Коротков, Н. Погодин, ООО МПП «Энерготехника» Изоляция — один из важнейших элементов, определяющих надежность электрической машины, но одновременно это и ее самая уязвимая часть. ПОВРЕЖДЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ОБХОДИТСЯ ДОРОГО Механическая прочность изоляции ниже, чем у других конструктивных элементов, ее электрическая прочность чрезвычайно зависит от увлажнения, она сильнее прочих подвержена старению и к тому же наименее термостойка. А повреждение изоляции в свою очередь приводит к серьезным авариям, длительным простоям и нарушениям технологического процесса. Таким образом, контроль состояния изоляции - одна из самых сложных и ответственных задач профилактики электрической машины. Эффективные средства и методы диагностики состояния изоляции могли бы в значительной степени решить проблему экс-плуатационной надежности. К сожалению, отсутствуют приборы, измеряющие в динамике процесса одну из основных характеристик - сопротивление изоляции, чья величина зависит от поверхностного или объемного увлажнения и загрязнения. Отметим, что для бездефектной термореактивной изоляции наиболее характерно поверхностное увлажнение при температуре окружающего воздуха ниже точки росы. Компаундированная изоляция более гигроскопична и может увлажняться и поверхностно и объемно. ТРАДИЦИОННЫЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ Сейчас в сетях 6-10-35 кВ контроль высоковольтной изоляции осуществляется трансформаторами напряжения контроля изоляции (ТНКИ), установленными на каждую систему (секцию) шин, одна из вторичных обмоток которых соединена в разомкнутый треугольник. При нормальном режиме в разомкнутом треугольнике на зажимах имеется небольшое напряжение небаланса (из-за неидентичности обмоток трансформатора напряжения и из-за несимметрии емкостных проводимостей фаз на землю), а также напряжение третьих гармоник. При появлении замыкания на землю в обмотке появляется напряжение, сигнализирующее о повреждении высоковольтной изоляции одной из фаз, плюс напряжение небаланса, причем последним из-за его малой величины можно пренебречь. Защита выполняется с помощью реле напряжения, подключенного к обмотке разомкнутого треугольника и реле времени. Этот механизм позволяет лишь констатировать факт повреждения изоляции и не разрешает оценить ее состояние во время эксплуатации и в предаварийный период. НОВЫЙ ПРИБОР: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ВАРИАНТЫ ПРИМЕНЕНИЯ Разработанное нами устройство контроля изоляции (УКИ) дает возможность осуществлять измерение сопротивления изоляции (R60) непосредственно в абсолютном значении, а также автоматически проводить контроль R60 по его отклонению от этого значения. (Напомним, что R60 - термин, согласно РД 34.45-51.300-97 «Объемы и нормы испытаний электрооборудования», р. 2, «Общие методические указания по испытаниям электрооборудования», пп. 2.3: «...при измерении сопротивления изоляции отсчет показаний мегаомметра производится через 60 сек. после начала измерений»). Принцип действия устройства основан на подаче измерительных импульсов в нейтраль ТНКИ либо непосредственно в нейтраль высоковольтного двигателя. В них подаются высоковольтные импульсы постоянного тока и измеряются токи утечки. При применении этого прибора, в отличие от измерений мегаомметром, абсолютно не имеет значения, находится установка под напряжением или нет. Этот метод контроля состояния изоляции был разработан еще в 60-е годы прошлого века и применялся для высоковольтных линий, чтобы без их отключения проверять сопротивление изоляции длинных разветвленных сетей. Затем по каким-то причинам принцип был забыт и возрожден в настоящее время с применением цифровой техники. Диапазон измерений прибора - до 1 гигаОм Рассмотрим три варианта подключения данного устройства. Первый вариант: измерение на остановленной машине. Вариант реализован для контроля изоляции обмотки статора электродвигателя мощностью 12,5 мВт СТД-1250 на КС-25 Петровского ЛПУ МГ ООО «ЮгТрансГаз» (рис. 1). Ручной либо автоматический мониторинг состояния изоляции включает в себя обмотки двигателя, трансформатора и кабельного соединения до выключателя. *Рис. 1. Блок-схема включения устройства контроля изоляции обмотки статора вращающейся машины (УКИО-1ВМ).* *Второй вариант: измерение на машине, работающей в блоке с трансформатором.* Ручной либо автоматический мониторинг состояния изоляции включает в себя обмотки генератора, трансформатора и кабельные либо шинные соединения (рис. 2). *Рис. 2. Блок-схема включения устройства контроля изоляции обмотки статора вращающейся машины (УКИО-1ВМ).* Третий вариант: контроль оборудования, включенного в секцию шин. Ручной либо автоматический мониторинг изменения динамики суммарного сопротивления изоляции (рис. 3). Так как измеренное сопротивление сети носит интегрированный характер, в случае его резкого снижения необходимо локализовать участок с дефектом путем деления сети на участки с последующим уточнением дефектного оборудования традиционными методами. Рис. 3. Блок-схема включения устройства контроля изоляции оборудования, включенного в секцию шин (УКИ-20С). Условиями применения всех трех вышеперечисленных вариантов являются: Заземление нейтрали ТНКИ через конденсатор. Отсутствие в сети резистивного заземления нейтрали либо дугогасящих реакторов.