ГОСТ IEC/TS 60034-24-2015

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Часть 24

Онлайновое обнаружение и диагностика потенциальных отказов активных деталей вращающихся электромашин и деталей с подшипниковым током

Руководство по применению

Rotating electrical machines. Part 24. Online detection and diagnosis of potential failures at the active parts of rotating electrical machines and of bearing currents. Application guide

     

МКС 29.160

Дата введения 2017-03-01

     

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 333 "Вращающиеся электрические машины"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 сентября 2015 г. N 80-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 мая 2016 г. N 423-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC/TS 60034-24-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2017 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TS 60034-24:2009* "Машины электрические вращающиеся. Часть 24. Онлайновое обнаружение и диагностика потенциальных отказов активных деталей вращающихся электромашин и деталей с подшипниковым током. Руководство по применению" ("Rotating electrical machines - Part 24: Online detection and diagnosis of potential failures at the active parts of rotating electrical machines and of bearing currents - Application guide", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан техническим комитетом по стандартизации ТС 2 "Вращающиеся машины" Международной электротехнической комиссии (IEC)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Прогресс в методах проектирования и технологии производства электрических машин выражается в увеличении их надежности, однако полностью избежать отказов не удается. Поскольку требования к надежности постоянно растут, важно определить дефекты на ранней стадии, определить источник и серьезность неисправности с целью оценки риска развития процесса.

Целесообразно, чтобы информация, полученная методами, изложенными в настоящем руководстве, позволила дифференцировать неисправности и, таким образом, ее анализ мог бы стать исходными данными для полного мониторинга системы.

Целью настоящего руководства является предоставить возможные средства для достижения намеченных целей и объяснить их преимущества и недостатки. Обсуждаются минимальные требования, которым должны удовлетворять различные датчики, принимая во внимание различные проектные требования, остающиеся за рамками настоящего стандарта.

Настоящее руководство имеет отношение к диагностике неисправностей в активных частях многофазных вращающихся машин (всех типов неисправностей в обмотках статора и ротора, дефектов беличьих клеток, эксцентриситета) и токов через подшипники.

     1 Область применения

Настоящий стандарт предназначен для обнаружения и диагностики неисправностей в активных частях многофазных вращающихся машин (асинхронных и синхронных) и токов в подшипниках во время работы машины. Неисправности включают в себя:

- повреждения в обмотках;

- межфазные короткие замыкания;

- двухфазные и однофазные короткие замыкания на землю в двигателях с заземленной нейтральной точкой;

- статический и динамический эксцентриситет;

- дефекты стержней и соединительных колец беличьей клетки;

- подшипниковые токи.

Диагностика может быть осуществлена такими средствами, как измерительные катушки или частично - анализом напряжений и токов на зажимах двигателя.

Настоящий стандарт не включает обнаружение следующих неисправностей:

- вибрация (рассмотрена в стандартах ISO, например ISO 10816 и ISO 7919);

- частичный разряд (рассмотрена в стандарте IEC 60034-27);

- однофазные короткие замыкания в двигателях без заземления нейтральной точки звезды;

- неисправности сердечника.

В стандарт не включены также специальные методы диагностики машин специфического применения (например, турбогенераторов).

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте нет нормативных ссылок.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте используются следующие термины и определения к ним.

3.1 коэффициент распределения (distribution factor): Коэффициент, относящийся к распределенным обмоткам и характеризующий уменьшение ЭДС из-за специфики распределения витков обмоток, расположенных в отдельных пазах;

3.2 коэффициент изменения шага обмотки (chording (pitch) factor): Коэффициент, относящийся к распределенным обмоткам и характеризующий уменьшение ЭДС витка из-за укорочения шага обмоток;

3.3 коэффициент секций (branch factor): Коэффициент, относящийся к распределенным обмоткам и характеризующий уменьшение ЭДС из-за ее различия в последовательных ветвях.

     4 Основы диагностики

Работа двигателя основана на образовании магнитного поля в зазоре, которое пронизывает площадь поперечного сечения пластин статора и ротора. Часть потока, проходящая через части машины вне сердечника, является паразитной. Поэтому доступные сигналы, пригодные для определения потенциальных неисправностей, обусловлены магнитным потоком в зазоре, который анализируется с целью отличия тех составляющих, которые обусловлены нормальной работой машины от происходящих в результате специфических неисправностей и отсутствуют в исправной машине.

Поскольку обмотки, создающие магнитный поток, распределены по окружности зазора симметрично, а векторная сумма создающих его токов равна нулю, поток в зазоре представляет собой периодическую функцию, которая может быть представлена как сумма гармонических составляющих, характеризуемых следующими параметрами:

- амплитудой;

- числом пар полюсов;

- угловой скоростью;

- фазовым углом;

- типом волны (вращающейся или неподвижной).

В таблице 1 показан состав поля в зазоре трехфазного асинхронного двигателя с целым числом пазов на полюс и фазу. Таблица может быть распространена и на двигатели с дробным числом пазов на полюс и фазу. Подобные таблицы могут быть разработаны и для двигателей с контактными кольцами, а также синхронные двигатели.

Таблица 1 - Основные составляющие поля в зазоре трехфазных короткозамкнутых асинхронных двигателей с целым числом пазов обмотки статора в исправном состоянии и при неисправностях