ГОСТ IEC/TS 60034-27-2015

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Часть 27

Измерения частичного разряда на изоляции статорной обмотки отключенных от сети вращающихся электрических машин

Rotating electrical machines. Part 27. Off-line partial discharge measurements on the stator winding insulation of rotating electrical machines

     

МКС 29.160

Дата введения 2017-03-01

     

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, 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 425-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC/TS 60034-27-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2017 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TS 60034-27:2006* "Машины электрические вращающиеся. Часть 27. Измерения частичного разряда на изоляции статорной обмотки отключенных от сети вращающихся электрических машин" ("Rotating electrical machines - Part 27: Off-line partial discharge measurements on the stator winding insulation of rotating electrical machines", 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 TC 2 "Вращающиеся машины" Международной электротехнической комиссии (IEC).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты" (по состоянию на 1 января текущего года), 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

Многие годы измерение частичных разрядов (ЧР) использовалось в качестве точного критерия при оценке качества новых типов изоляции, а также для определения местоположения источника ЧР в изоляции вследствие возникающих на нее при работе воздействий. По сравнению с другими диэлектрическими испытаниями (измерение коэффициента затухания или сопротивления изоляции) измерение ЧР позволяет обнаружить слабые места изоляционной системы с целью их идентификации.

Измерение ЧР во вращающихся электрических машинах используется также при контроле качества вновь собранных обмоток, финишном контроле, проверке компонентов обмоточных систем (шаблонных катушек, высоковольтных изоляторов и т.п.), а также полностью собранных статоров.

Применительно к обслуживанию, ремонту и модернизации вращающихся электрических машин измерение ЧР представляет информацию относительно:

- слабых мест в изоляционной системе,

- процессов износа изоляции,

- принятия мер по техническому обслуживанию и определению межремонтных интервалов.

Хотя испытания на ЧР во вращающихся машинах нашли широкое применение, ряд исследований выявил, что критерии и методы анализа и окончательной оценки полученных данных при различных методах измерения часто сильно отличаются и не являются сопоставимыми. Поэтому существует необходимость в руководстве для пользователей, которые используют измерение ЧР для оценки состояния изоляционных систем.

Испытание статорных обмоток на ЧР можно разделить на две большие группы:

a) измерения на отключенных от сети электрических машинах (офлайновые измерения), при которых обмотка статора изолирована от электрической системы и для питания обмотки применяется отдельный источник питания;

b) измерения на находящихся в эксплуатации электрических машинах (онлайновые измерения), при которых электрическая машина находится в рабочем режиме и соединена с электрической системой.

Оба вида испытаний имеют свои преимущества и недостатки. Краткое обсуждение достоинств и недостатков испытаний на ЧР находящихся в эксплуатации электрических машин приводится в приложении А. Однако, принимая во внимание широкое распространение онлайновых методов, оправданное позитивной индустриальной практикой, настоящий стандарт ограничивается рассмотрением методов испытаний отключенных от сети машин. Такой подход представляется необходимым и достаточно лаконичным для их успешного использования неспециалистами в области измерения ЧР.

Ограничения

При испытании статорных обмоток на ЧР различными средствами измерений могут быть получены разные результаты, следовательно, сравнение результатов возможно только при определенных эквивалентных условиях. Поэтому представляет трудность назначение абсолютных значений критериев приемки или работоспособности. Это обусловлено особенностями распространения импульсов, трудностями калибровки и индивидуальными особенностями частотных характеристик статорных обмоток и средств измерений ЧР.

Более того, степень старения изоляции, а следовательно и риск ее разрушения зависит от таких факторов, как вид источников ЧР и их дислокации внутри статорной обмотки, оба из которых могут значительно влиять на результаты испытаний.

Для количественной оценки результатов испытаний в качестве основы могут быть использованы подтвержденные практикой эмпирические данные. Более того, для надежной оценки состояния изоляции обмотки статора рекомендуется ориентироваться на тенденции изменения количественных характеристик ЧР, их сравнение для машин аналогичной конструкции и с аналогичной изоляционной системой, измеренные при аналогичных условиях работы с использованием того же измерительного оборудования.

Персонал, проводящий измерения ЧР должен сознавать, что, в силу принципиальных особенностей метода, не все проблемы, связанные с изоляцией обмоток статора, могут быть решены путем его применения, например повреждение изоляции из-за постоянных токов утечки, связанных с наличием проводящих контуров между различными ее элементами, или с явлением безимпульсных разрядов.

На испытания частей обмоточных систем и интерпретацию их результатов не распространяются ограничения, связанные с распространением импульсов.

     1 Область применения

Настоящий стандарт является техническим регламентом, обеспечивающим общую базу для:

- измерительной техники и оборудования,

- установки оборудования,

- стандартизации и процедуры испытаний,

- снижения шума,

- оформления результатов,

- интерпретации результатов.

Это относится к измерениям ЧР в изоляции статорных обмоток отключенных от сети электрических машин при их питании от специального источника с частотой до 400 Гц. Настоящий стандарт охватывает двигатели с беличьей клеткой или шаблонными обмотками, уложенными в неизолированные пазы. Это, как правило, характерно для машин на напряжение 6 кВ и выше. Методы измерения, описанные в настоящем стандарте, могут также применяться для машин без проводящей пазовой оболочки. Однако результаты и их анализ могут отличаться от приведенных в настоящем стандарте.

     2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.     

IEC 60060-1, High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements (Методы испытаний высоким напряжением. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям).

IEC 60060-2, High-voltage test techniques - Part 2: Measuring systems (Методы испытаний высоким напряжением. Часть 2. Измерительные системы)

IEC 60270:2000, High-voltage test techniques - Partial discharge measurements (Методы испытаний высоким напряжением. Измерение частичных разрядов).

     3 Термины и определения

Общие термины и определения по измерению частичных разрядов, приведенные в настоящем стандарте, содержатся в IEC 60270 и дополняются нижеследующими терминами.

3.1 измерение на отключенной от сети машине (off-line measurements): Измерение, проводимое на остановленной машине, отсоединенной от питающей сети (офлайновое измерение).

Примечание - Необходимое испытательное напряжение прикладывается к обмотке от специального источника.

3.2 измерение на машине, находящейся в эксплуатации (on-line measurement): Измерение, проводимое на вращающейся машине при ее нормальной работе (онлайновое измерение).

3.3 поглощающее покрытие (stress control coating): Красочное покрытие или лента на поверхности пазовой изоляции высоковольтных стержней и катушек, находящееся между ними и стенками пазов.

Примечание - Это покрытие уменьшает напряженность электрического поля по длине обмотки до величины, меньшей критического значения, при котором на поверхности возникают ЧР. Оно перекрывает проводящие покрытия частей паза для обеспечения электрического контакта между ними.

3.4 проводящее покрытие паза (conductive slot coating): Проводящая краска или слой ленты, находящиеся в непосредственном контакте с основной пазовой изоляцией катушки и часто называемые "полупроводящим покрытием".

Примечание - Это покрытие обеспечивает надежный электрический контакт с сердечником статора.

3.5 резистивный датчик температуры (РДТ) (resistance temperature detector - RTD): Встроенный в обмотку статора датчик температуры, обычно расположенный между верхним и нижним стержнями или между смежными сторонами катушек.

3.6 пазовые разряды (slot discharges): Разряды, происходящие между внешней поверхностью пазовой части катушки или стержня и заземленными пластинами шихтованного сердечника.

3.7 внутренние разряды (internal discharges): Разряды, происходящие внутри изоляционной системы.

3.8 поверхностные разряды (surface discharges): Разряды, происходящие на поверхности изоляции или на поверхности частей обмотки в лобовых частях или на поверхности активной части обмотки.

3.9 распределение импульсов по амплитуде (pulse height distribution): Зависимость числа импульсов, измеренных в течение заранее оговоренного промежутка времени и имеющих амплитуду в пределах равных интервалов дискретизации, от величины амплитуды.

3.10 распределение импульсов по фазе (pulse phase distribution): Зависимость числа импульсов, измеренных в течение заранее оговоренного промежутка времени и имеющих фазу в пределах равных интервалов дискретизации, от величины фазы.

3.11 диаграмма распределения ЧР (partial discharge pattern): Картина распределения ЧР в виде зависимости амплитуды ЧР от фазы на периоде напряжения переменного тока для визуализации поведения ЧР при определенном заранее времени измерений.

3.12 устройство сопряжения (coupling device): Обычно активный или пассивный четырехполюсник, который преобразует входные токи в сигналы напряжения.

Примечание - Данные токи передаются средствам измерений системой преобразования измерительной информации. Амплитудно-частотная характеристика устройства сопряжения выбирается таким образом, чтобы эффективно предотвратить попадание нежелательного напряжения и частоты на измерительный инструмент.

3.13 блок сопряжения ЧР (PD coupling unit): высоковольтный конденсатор низкой индуктивности, установленный последовательно с устройством сопряжения.

3.14 наибольшая повторяющаяся амплитуда ЧР (largest repeatedly occurring PD magnitude), (): Наибольшее значение, зарегистрированное системой измерений, которое проявляется в виде серии импульсов в соответствии с 4.3.3 IEC 60270, или значение, связанное с оценкой повторяющихся импульсов ЧР с частотой 10 импульсов в секунду, которое может быть непосредственно получено из распределения импульсов по амплитуде.