ГОСТ IEC/TS 60034-27-2-2015

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     
МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Часть 27-2

Измерения частичного разряда на изоляции статорной обмотки включенных в сеть вращающихся электрических машин

Rotating electrical machines. Part 27-2. On-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 426-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC/TS 60034-27-2-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2017 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TS 60034-27-2:2012* "Машины электрические вращающиеся. Часть 27-2. Измерения частичного разряда на изоляции статорной обмотки включенных в сеть вращающихся электрических машин" ("Rotating electrical machines - Part 27-2: On-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 места источника ЧР в изоляции из-за возникающих на нее воздействиях при работе. По сравнению с другими диэлектрическими испытаниями (измерение коэффициента затухания или сопротивления изоляции) измерение ЧР позволяет обнаружить слабые места изоляционной конструкции с целью их идентификации. Особенно это относится к онлайновым измерениям, которые чувствительны не только к ЧР, но и к наличию дуги и искрения.

Применительно к вращающимся машинам измерение ЧР дает информацию относительно:

- слабых мест в изоляционной системе,

- процессов износа изоляции,

- принятию мер по техническому обслуживанию и определению межремонтных интервалов.

Хотя испытания на ЧР во вращающихся машинах нашли широкое применение, ряд исследований выявил существование не только многих различных методов измерения, 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.

Испытания 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. Подробное обсуждение офлайновых испытаний на ЧР приводится в техническом регламенте IEC/TS 60034-27, тогда как настоящая техническая спецификация ограничивается онлайновой методикой. Разделение он- и офлайновых измерение ЧР на две различные технические спецификации считается необходимым для их успешного использования неспециалистами в области измерения ЧР.

Онлайновые измерения ЧР регистрируются при воздействии на вращающуюся машину всех факторов: тепловых, электрических, механических и окружающей среды. Эти испытания обладают следующими преимуществами:

- распределение напряжения по обмотке соответствует рабочему режиму;

- измерения проводятся при рабочей температуре;

- действуют номинальные механические силы.

Онлайновые измерения ЧР стали весьма популярны благодаря реальным механическим воздействиям на обмотку во время измерений и проведению их в режиме реальной нагрузки. Поскольку для измерений не требуется никакого сервисного вмешательства и дополнительного источника питания, а только установка датчиков ЧР во время плановой остановки, эти измерения экономичней офлайновых измерений ЧР. Изменения состояния изоляционной системы обмотки статора могут быть идентифицированы и количественно определены на ранней стадии на основании их оценки в реальном времени, и таким образом может быть улучшена стратегия технического обслуживания.

Эмпирические пределы, подтвержденные практикой, могут быть использованы в качестве основы для количественной оценки результатов испытаний. Более того, количественный тренд ЧР и сравнение с машинами аналогичной конструкции и с аналогичной изоляционной системой, измеренный при аналогичных условиях работы с использованием того же измерительного оборудования, рекомендуется для надежной оценки состояния изоляции обмотки статора.

Данный стандарт не имеет дело с онлайновыми измерениями электрических машин с питанием от преобразователя частоты, поскольку необходимо применение различной измерительной техники для того, чтобы отличить спектр преобразователя от спектра, вызванного ЧР в обмотке. Для этого может применяться технический регламент IEC/TS 61934.

Ограничения. Онлайновые испытания обмоток статора на ЧР обеспечивают скорее сравнительные, нежели абсолютные измерения. Это создает фундаментальное ограничение для интерпретации данных о ЧР и подразумевает, что простые пределы разрешенных уровней ЧР не могут быть установлены без учета многих мер предосторожности. По этим причинам критерии допустимого уровня ЧР при приемке новых или отремонтированных обмоток статора нельзя установить без указанных мер. Причины трудностей в установлении абсолютных пределов для ЧР заключаются в следующем:

- Существует большое разнообразие датчиков ЧР и регистрирующей и анализирующей аппаратуры. В общем, эти устройства являются несовместимыми и могут показывать различные результаты для одинаковой активности ЧР.

- Даже в случае применения одной и той же измерительной системы ЧР при взаимодействии с индуктивностями, емкостями и/или переходными сопротивлениями обмотки будут генерировать различные импульсы напряжения и тока. Поэтому измерения ЧР для машин различной мощности и/или соединения обмоток могут давать различные результаты при неизменной степени повреждения.

- Различные типы дефектов могут вызывать различные по величине ЧР даже при неизменной степени повреждения.

- ЧР могут происходить близко или далеко от места установки датчика. В общем, если ЧР происходит далеко от датчика, то сигнал получается слабее по сравнению с тем, когда датчик расположен в зоне ЧР.

Пользователи должны также осознавать, что нет оснований для того, чтобы определить время до повреждения изоляции обмотки статора при использовании количественных характеристик ЧР даже в сочетании с другими электрическими испытаниями. Несмотря на быстрое развитие технологий, остается субъективной оценка с использованием моделей нижнего уровня ЧР, вызывающего износ изоляции, особенно при наличии нескольких процессов.

Шумы и возмущения оказывают существенное влияние на измеряемые сигналы, особенно при онлайновых измерениях ЧР. Наложение ЧР и помех в одной фазе может затенять ЧР в другой фазе. Для некоторых измерительных систем это обстоятельство может сделать затруднительным объективную оценку результатов испытаний.

При проведении измерений ЧР необходимо осознавать, что не все проблемы, связанные с изоляцией обмоток статора, могут быть решены путем измерения ЧР, они могут быть связаны с повреждением изоляции из-за постоянных токов утечки, связанных с наличием проводящих контуров между различными ее элементами, или с явлением безимпульсных разрядов.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к следующему оборудованию и процедурам:

- измерительной технике и оборудованию,

- установке оборудования,

- стандартизации и процедуре испытаний,

- последовательности измерений,

- снижению шума,

- оформлению результатов,

- интерпретации результатов.

Настоящий стандарт устанавливает требования к измерениям частичного разряда (далее - ЧР) на изоляции статорных обмоток включенных в сеть вращающихся электрических машин с номинальным напряжением 3 кВ и выше, кроме питающихся от преобразователей частоты. Настоящий стандарт распространяется на измерительные системы ЧР и методы определения электрических сигналов, вызванных ими. Для определения наличия электрического искрения и дуги могут использоваться те же измерительные устройства и процедуры.

Примечание - Основное различие между измерениями на включенных в сеть и отключенных от сети и питаемых от специального источника электрических машинах состоит в различном распределении напряжения по длине обмотки и различных тепловых и механических воздействиях, связанных с работой машины, таких как вибрация, искрение в контактных соединениях или перепад температуры между обмоткой и сердечником статора. Кроме того, у машин с водородным охлаждением давление газа и тип газа будут различными для этих двух типов измерений.

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

IEC/TS 60034-27, Rotating electrical machines - Part 27: Off-line partial discharge measurements on the stator winding insulation of rotating electrical machines (Машины электрические вращающиеся, Часть 27. Измерения частичного разряда на изоляции статорной обмотки отключенных от сети вращающихся электрических машин)

     3. Термины и определения

Для целей данного документа общие термины и определения для измерения частичных разрядов приведены в IEC 60270 вместе с нижеследующими терминами.

3.1 измерение на отключенной от сети машине (off-line measurement): Измерение, проводимое на остановленной машине, отключенной 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 периодические онлайновые измерения ЧР (periodic on-line PD measurement): Онлайновые измерения ЧР, проводимые на машине с регулярными интервалами.

3.4 постоянные онлайновые измерения (continuous on-line PD measurement): Онлайновые измерения ЧР, проводимые на машине с измерительным прибором, постоянно получающим сведения о ЧР.

3.5 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.