Методичка: Методические рекомендации по выполнению практических занятий по мдк. 01. 04 Техническое регулирование и контроль качества электрического и электромеханического оборудования

По окончании измерения сопротивления изоляции каждой цепи следует разрядить ее электрическим соединением с заземленным корпусом машины. Для обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше продолжительность соединения с корпусом должна быть:

для машин мощностью до 1000 кВт (кВ·А) — не менее 15 с;

для машин мощностью более 1000 кВт (кВ·А) — не менее 1 мин.

При пользовании мегаомметром на 2500 В продолжительность соединения с корпусом должна быть не менее 3 мин независимо от мощности машины.

Измерение сопротивления изоляции заложенных термопреобразователей сопротивления следует проводить мегаомметром напряжением 500 В.

Измерение сопротивления изоляции изолированных подшипников и масляных уплотнений вала относительно корпуса следует проводить при температуре окружающей среды мегаомметром напряжением не менее 1000 В.


Рисунок 23.1- Схемы для измерения сопротивления изоляции

обмоток асинхронного электродвигателя:

а) сопротивление изоляции фазы относительно корпуса и двух других заземленных фаз (при доступной нулевой точке);

б) сопротивление изоляции между обмотками (при доступной нулевой точке);

в) сопротивление изоляции обмоток в сборе относительно корпуса (при недоступной нулевой точке);

Л - зажимы «линия»; З - зажимы «земля».
Показания мегаомметра следует снимать через 60 сек. после приложения напряжения R₆₀.

В некоторых случаях сопротивление изоляции требуется измерять дважды. Перед повторным измерением или после окончания испытания изоляции испытуемая обмотка должна быть разряжена, а потенциал высокого напряжения должен быть снят, так как в противном случае эти заряды могут служить причиной поражения персонала при прикосновении к выводам обмоток. Кроме того, если не будет сделана такая разрядка на корпус электродвигателя, то неизбежно появится большая погрешность в показаниях мегаомметра в сторону завышения. По окончании измерения сопротивления изоляции всех обмоток электродвигателя следует повторно проверить исправность мегаомметра.

Для обмоток статора асинхронного электродвигателя напряжением до 660 В сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм при температуре 10-30 ⁰С и не менее 0,5 МОм при температуре 60 ⁰С, а для обмоток фазного ротора сопротивление изоляции не нормируется.

Измерение сопротивления изоляции обмоток якоря и обмоток возбуждения

относительно корпуса или сердечника якоря, а также между обмотками производится мегаомметром на напряжение 500 или 1000 В. При этом сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5 МОм при температуре 10-30 ⁰С. Измерения производятся поочередно для каждой электрически независимой обмотки и остальными, соединенными с корпусом. Замкнутые обмотки якорей коллекторных машин не имеют начала и конца, за которые может быть принята любая точка присоединения обмотки к коллектору. Изолированные обмотки, во время эксплуатации машины нормально соединенные с ее корпусом непосредственно или через конденсаторы, на время измерения сопротивления изоляции следует отсоединить и от корпуса, и от конденсаторов.

Измеряется:

1) сопротивление изоляции якорной цепи и цепи возбуждения относительно корпуса;

2) сопротивление изоляции между якорной обмоткой и каждой обмоткой возбуждения, а также между всеми обмотками возбуждения (в машине смешанного возбуждения перед измерением шунтовая и сериесная обмотки рассоединяются между собой).

При измерении сопротивления изоляции, например между обмоткой якоря и корпусом, провод с клеммы “Земля” мегаомметра соединяется с сердечником якоря или валом якоря, а провод с клеммы “Линия” присоединяется к коллекторной пластине, заранее очищенной от грязи, или в месте присоединения обмотки к коллектору.

Проверка состояния изоляции включает в себя:

- внешний осмотр;

- проверку степени увлажнения изоляции.

Внешний осмотр производится после очистки и продувки машины от пыли и грязи. При осмотре особое внимание уделяется изоляции лобовых частей в месте выхода из паза, состоянию крепления лобо¬вых частей, отсутствию разрывов и изломов изоляции обмоток.

У машин постоянного тока, кроме того, производится осмотр якоря, полюсов, межполюсных соединений, коллектора, щеток и щеткодержателей.

Правила пользования мегаомметром ф-2.

1 Установить мегаомметр горизонтально и открыть крышку.

2 Установить переключатель пределов измерения в положение "Уст.", включить питание и дать возможность лампам прогреться в течение 15 минут. После прогрева установить стрелку указателя на отметку " ". Установку "О" производить на первом пределе измерения (х1 - первая отметка) при закороченных зажимах "Л" и "3" и при нажатой кнопке "Выс. напряжение".

3 Убедившись в отсутствии напряжения на объекте измерения, подключить к нему мегаомметр. Измеряемый объект подключить к зажимам "Л" и "З", причем, плюсовой потенциал находится на зажиме "Л".

Для производства измерений необходимо:

а) установить переключатель пределов в первое положение х1;

б) нажать кнопку "Выс. напряжение", подав тем самым на объект высокое напряжение. На все время измерения кнопку держать нажатой;

в) когда стрелка указателя приблизится к отметке " " шкалы, переключатель пределов поставить в положение, соответствующее следующему пределу, до тех пор пока, стрелка не установится в рабочей части шкалы, после чего сделать отсчет величины измеренного сопротивления. На первом пределе измерений - переключатель пределов в положение х1 (красная отметка) - отсчет производить по нижней, красной шкале. На остальных пределах измерения (х1; х10 и х100) - отсчет производить по нижней (черной) шкале, умножая полученный результат на множитель, соответствующий данному пределу.

Для измерения отношения R₆₀/R₁₅ отсчет показаний прибора следует производить в моменты, когда зажигаются тиратроны с надписью "15 сек" и "60 сек" . Если при нажатии кнопки "Выс. напряжение" загорится и будет светится тиратрон с надписью "Перегр.", прекратить измерения, заземлить объект.

4 По окончании измерений отпустить кнопку "Выс. напряжение", переключатель пределов измерения поставить в положение "Уст" и разрядить объект, наложив на него заземление.

Повторное измерение отношения R₆₀ /R₁₅ можно производить лишь после окончания разряда емкости объекта и конденсаторов реле времени, т.е. не раньше, чем через 2-4 минуты после выключения кнопки "Выc. напряжение".

Вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:

1. 
   Почему нельзя эксплуатировать электрооборудование с увлажненной изоляцией?
   
2. 
   В чем заключается физическая сущность протекания тока через изоляцию.
   
3. 
   Как определяется коэффициент абсорбции?
   
4. 
   В чем заключается физическая сущность измерения увлажнения изоляции по коэффициенту абсорбции.
   
5. 
   В чем заключается физическая сущность измерения увлажнения изоляции емкостными методами?
   
6. 
   В чем отличие измерения увлажнения изоляции по методу "ёмкость-частота" и "емкость-время"?
   
7. 
   Приведите схему замещения изоляции электродвигателя.
   

Задания к практическому занятию:

Освоить методику проверки состояния изоляции электрических машин переменного тока.

23.1 Проверить состояние изоляции асинхронного электродвигателя.

23.2 Проверить состояние изоляции машины постоянного тока.
Инструкция по выполнению практического занятия:

При проверке степени увлажнения изоляции обмоток электрических машин следует:

23.1 Измерить сопротивление изоляции обмоток и сравнить с допустимыми значениями.

Сопротивление изоляции обмоток электродвигателей переменного тока до 1000 В, измеренное при температуре t = 10… 30°С должно быть не менее 1,0 МОм, а при температуре свыше 60° С не менее 0,5 МОм.

Допустимое сопротивление изоляции генераторов, а также двигателей переменного тока с напряжением выше 1000 В зависит от но­минального напряжения и мощности и определяется по формуле:



где: U_НОМ - номинальное линейное напряжение, В;

S_Н - номинальная мощность, ВА.

Сопротивление следует брать при температуре t = 75°С. Если R_ИЗ, вычисленное по этой формуле, менее 0,5 МОм, то за наименьшее допустимое значение принимается 0,5 МОм. Значение R_ИЗ, измеренное при температуре t<75°С, приводится к темпе­ратуре 75°С по формуле:



где: t_K- конечная температура, °С;

t₀- температура окружающей среды, °С.

Для электрических машин постоянного тока до 500 В сопротивление изоляции обмоток якоря, измеренное при температуре не ниже 10ºС, должно быть не менее величины, приведенной в таблице 23.1.

Допустимое значение сопротивления изоляции обмоток роторов для электродвигателей 0,2 МОм, для генераторов и синхронных компенсаторов-0,5МОм.

23.2 Измерить значение коэффициента абсорбции R₆₀/R₁₅. При сухой изоляции R₆₀/R₁₅>=1,3 для электродвигателей до 1000 В и R₆₀/R₁₅ >=1,5 для электродвигателей выше 1000 В.

23.3 Снять зависимость тока утечки изоляции от выпрямленного испытательного напряжения, определить коэффициент нелинейности характеристики.

23.4 Измерение токов утечки на выпрямленном напряжении допускается, если R_ИЗ и

R₆₀ /R₁₅ удовлетворяют приведенным выше нормам (таблица 23.1) Характеристика

i_ут = f(U_ИСТ) снимается не менее, чем для пяти значений в пределах от U_min до U_max , равными ступенями. Рекомендуемые значения пределов напряжения при испытании элек­трических машин:

,

где: U_max зависит от номинального напряжения машины (таблица 23.2)
Таблица 23.1- Сопротивление изоляции обмоток якоря R_ИЗ, Ом
20

30

40

50

60

70

75

2,7

1,85

1,3

0,85

0,6

0,4

0,3

0,22

5,3

3,7

2,6

1,75

1,2

0,8

0,5

0,45

8,0

5,05

3,8

2,5

1,75

1,15

0,8

0,65

9,3

6,3

4,4

2,9

2,0

1,35

0,9

0,75

10,5

7,5

5,2

3,5

2,35

1,6

1,0

0,9
Таблица 23.2- Допустимые испытательные напряжения для электрических машин
электрической машины, кВА

U_НОМ машины, В

Испытательное напряжение,

U_MAX, В

Менее 1000

все напряжения

1,2(2U_НОМ+1000)

Более 1000

До 3300 включительно

1,2(2U_НОМ+1000)

3300 - 6600

1,2·2,5U_НОМ

6600

1,15(2U_НОМ+3000)
23.5 На каждой ступени напряжение выдерживается в течение 1 минуты и производится отсчет i"₁₅ и i"₆₀.

23.6 Измерение токов утечки производится для каждой фазной обмотки. Характеристика токов утечки не должна иметь крутых изгибов.

23.7 Коэффициент нелинейности K_Н определяется по 60-секундным токам утечки по формуле:

,

у сухой изоляции К_Н = 2 - 3, у влажной изоляции K_Н = 3-4 ; у очень влажной изоляции K_Н мал, поэтому его значения следует сопоставлять с абсолютным значением сопротивления изоляции.

23.8 Сопротивление изоляции измеряется мегаомметрами типов M4I00, МС-0,5 или электронными мегаомметрами типов Ф-2, Ф4101, Ф4102. Коэффициент абсорбции определяется одновременно с измерением сопротивления изоляции. Методика измерений представлена в разделе «Порядок работы с мегаомметром».