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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Sezione 1 Regole generali Norme dei test di accettazione. Generatori sincroni e compensatori
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Norme per l'installazione degli impianti elettrici (PUE) 1.8.13. I generatori sincroni con una potenza superiore a 1 MW e una tensione superiore a 1 kV, nonché i compensatori sincroni, devono essere sottoposti a prova completa in conformità al presente paragrafo. I generatori con potenza fino a 1 MW e tensione superiore a 1 kV devono essere provati secondo i paragrafi 1-5, 7-15 del presente paragrafo. I generatori con tensione fino a 1 kV, indipendentemente dalla loro potenza, devono essere testati secondo i paragrafi 2, 4, 5, 8, 10-14 del presente paragrafo. 1. Determinazione della possibilità di accensione senza essiccazione generatori superiori a 1 kV. Dovrebbe essere prodotto secondo le istruzioni del produttore. 2. Misura della resistenza di isolamento. La resistenza di isolamento non deve essere inferiore ai valori riportati in Tabella 1.8.1. 3. Testare l'isolamento dell'avvolgimento dello statore con tensione raddrizzata aumentata e misurare la corrente di dispersione per fase. Ogni fase o ramo viene testato separatamente con altre fasi o rami collegati all'alloggiamento. Per i generatori con avvolgimenti statorici raffreddati ad acqua, la prova viene eseguita se questa possibilità è prevista nella progettazione del generatore. I valori della tensione di prova sono riportati nella Tabella 1.8.2. Per i generatori a turbina del tipo TGV-300, la prova deve essere eseguita lungo i rami. La tensione di prova rettificata per i generatori dei tipi TGV-200 e TGV-300 è rispettivamente di 40 e 50 kV. Per i turbogeneratori TVM-500 (Unom=36,75 kV), la tensione di prova è di 75 kV. La misurazione delle correnti di dispersione per costruire curve della loro dipendenza dalla tensione viene effettuata con almeno cinque valori di tensione raddrizzata - da 0,2 Umax a Umax in passi uguali. Ad ogni fase la tensione viene mantenuta per 1 minuto. In questo caso le correnti di dispersione vengono registrate dopo 15 e 60 s. Le caratteristiche ottenute vengono valutate secondo le istruzioni del produttore. 4. Prova di isolamento con aumento della tensione di frequenza industriale. La prova viene eseguita secondo le norme riportate nella Tabella 1.8.3. Ogni fase o ramo viene testato separatamente con altre fasi o rami collegati all'alloggiamento. La durata di applicazione della tensione di prova normalizzata è di 1 min. Quando si eseguono prove di isolamento con tensione a frequenza industriale elevata, è necessario seguire quanto segue: a) si consiglia di testare l'isolamento degli avvolgimenti dello statore del generatore prima di inserire il rotore nello statore. Se l'unione e l'assemblaggio dello statore del generatore di idrogeno vengono eseguiti nel luogo di installazione e successivamente lo statore viene installato nell'albero in forma assemblata, il suo isolamento viene testato due volte: dopo l'assemblaggio nel luogo di installazione e dopo l'installazione dello statore nel albero prima che il rotore venga inserito nello statore. Durante la prova viene monitorato lo stato delle parti frontali della macchina: per i turbogeneratori - con gli scudi terminali rimossi, per gli idrogeneratori - con i portelli di ventilazione aperti; b) la prova dell'isolamento dell'avvolgimento statorico per le macchine con raffreddamento ad acqua deve essere effettuata facendo circolare nell'impianto di raffreddamento acqua distillata con resistività di almeno 100 kOhm/cm e portata nominale; c) dopo aver testato l'avvolgimento dello statore con tensione aumentata per 1 minuto, per generatori da 10 kV e superiori, ridurre la tensione di prova alla tensione nominale del generatore e mantenere per 5 minuti per osservare la corona delle parti frontali degli avvolgimenti dello statore . In questo caso, non dovrebbe esserci bagliore giallo o rosso concentrato nei singoli punti, comparsa di fumo, bruciatura di bende e fenomeni simili. È consentito il bagliore blu e bianco; d) la prova dell'isolamento dell'avvolgimento del rotore dei turbogeneratori viene eseguita alla velocità nominale del rotore; e) prima di mettere in funzione il generatore dopo il completamento dell'installazione (per i turbogeneratori - dopo aver inserito il rotore nello statore e installato gli scudi), è necessario effettuare una prova di controllo con una tensione a frequenza industriale nominale o una tensione raddrizzata uguale a 1,5 Un. Durata della prova 1 min. 5. Misura della resistenza CC. Le norme per le deviazioni consentite della resistenza CC sono riportate nella Tabella 1.8.4. Quando si confrontano i valori di resistenza, è necessario portarli alla stessa temperatura. 6. Misura della resistenza dell'avvolgimento del rotore alla corrente alternata. La misurazione viene eseguita per identificare i cortocircuiti di spira negli avvolgimenti del rotore, nonché lo stato del sistema di smorzamento del rotore. Per i rotori a poli non salienti viene misurata la resistenza dell'intero avvolgimento, mentre per i rotori a poli salienti viene misurata la resistenza di ciascun polo dell'avvolgimento singolarmente o di due poli insieme. La misurazione deve essere effettuata con una tensione di ingresso di 3 V per giro, ma non superiore a 200 V. Quando si sceglie il valore della tensione di ingresso, è necessario tenere conto della dipendenza della resistenza dal valore della tensione di ingresso. La resistenza degli avvolgimenti dei rotori a poli non salienti viene determinata a tre o quattro livelli di velocità, compreso quello nominale, e in stato stazionario, mantenendo costante la tensione o la corrente applicata. La resistenza attraverso i poli o le coppie di poli viene misurata solo con un rotore fermo. Deviazioni dei risultati ottenuti dai dati del produttore o dal valore medio delle resistenze polari misurate superiori al 3-5% indicano la presenza di difetti nell'avvolgimento del rotore. Il verificarsi di errori di rotazione è indicato dalla natura improvvisa della diminuzione della resistenza con l'aumento della velocità di rotazione, e la scarsa qualità dei contatti del sistema di smorzamento del rotore è indicata dalla natura graduale della diminuzione della resistenza con l'aumento della velocità di rotazione. La conclusione finale sulla presenza e sul numero di spire chiuse dovrebbe essere fatta sulla base dei risultati ottenuti prendendo le caratteristiche di cortocircuito e confrontandole con i dati del produttore. 7. Verifica e collaudo delle apparecchiature elettriche dei sistemi di eccitazione. Vengono forniti gli standard per testare le apparecchiature di potenza dei sistemi di autoeccitazione a tiristori (di seguito denominati STS), sistemi di eccitazione a tiristori indipendenti (STN), sistemi di eccitazione senza spazzole (BSV) e sistemi di eccitazione ad alta frequenza (HF) a semiconduttore. Il controllo del regolatore automatico di eccitazione, dei dispositivi di protezione, dei dispositivi di controllo, dell'automazione, ecc. viene effettuato secondo le istruzioni del produttore. Il controllo e il collaudo degli eccitatori delle macchine elettriche devono essere eseguiti in conformità con 1.8.14. 7.1. Misura della resistenza di isolamento. I valori di resistenza di isolamento a temperature di 10-30 ºС devono corrispondere a quelli riportati nella Tabella 1.8.5. 7.2. Prova di alta tensione di frequenza di alimentazione. Il valore della tensione di prova viene preso secondo la Tabella 1.8.5, la durata dell'applicazione della tensione di prova è di 1 minuto. 7.3. Misura della resistenza in corrente continua degli avvolgimenti di trasformatori e macchine elettriche nei sistemi di eccitazione. La resistenza degli avvolgimenti delle macchine elettriche (generatore ausiliario nel sistema STN, generatore a induttore nel sistema HF, generatore sincrono invertito nel sistema BSV) non deve differire di oltre il 2% dai dati di fabbrica; avvolgimenti del trasformatore (raddrizzatori nei sistemi STS, STN, BSV; seriale nei singoli sistemi STS) - di oltre il 5%. Le resistenze dei rami paralleli degli avvolgimenti di lavoro dei generatori di induttori non devono differire l'una dall'altra di oltre il 15%, le resistenze di fase degli eccitatori rotanti - di non più del 10%. 7.4. Controllo trasformatori (raddrizzatore, serie, esigenze ausiliarie, prima eccitazione, trasformatori di tensione e corrente). Il controllo viene effettuato secondo le norme riportate in 1.8.16, 1.8.17, 1.8.18. Per i trasformatori CC serie viene determinato anche il rapporto tra la tensione sugli avvolgimenti secondari aperti e la corrente statorica del generatore U2p.t.=f(Ist.). La caratteristica U2p.t.=f(Ist.) si determina portando le caratteristiche di un cortocircuito trifase del generatore (unità) a Ist.nom. Le caratteristiche delle singole fasi (con trasformatori in serie monofase) non dovrebbero differiscono tra loro di oltre il 5%. 7.5. Determinazione delle caratteristiche di un generatore ausiliario sincrono di frequenza industriale nei sistemi STN. Il generatore ausiliario (AG) viene controllato in conformità alla clausola 8 di questo paragrafo. La caratteristica di cortocircuito del generatore di alta tensione è determinata fino a Ist.nom. e la caratteristica del regime minimo è determinata fino a 1,3Ust.nom. controllando l'isolamento della curva per 5 minuti. 7.6. Determinazione delle caratteristiche di un generatore di induttori insieme ad un'installazione di raddrizzatore in un sistema di eccitazione HF. Prodotto con l'avvolgimento di eccitazione di serie spento. Caratteristiche della velocità a vuoto di un generatore a induttore insieme a un raddrizzatore (RU), [Ust, Uv=f(In.v.), dove In.v. - corrente nell'avvolgimento di eccitazione indipendente], determinato sul valore Uву, corrispondente al doppio del valore nominale della tensione del rotore, non deve differire dal valore di fabbrica di oltre il 5%. La differenza di tensione tra le valvole CA collegate in serie non deve superare il 10% del valore medio. Anche le caratteristiche di cortocircuito del generatore dell'induttore insieme al dispositivo di controllo non dovrebbero differire dal valore di fabbrica di oltre il 5%. Con una corrente raddrizzata corrispondente alla corrente nominale del rotore, la diffusione delle correnti lungo i rami paralleli nei bracci della centralina non deve superare il ±20% del valore medio. La caratteristica del carico viene determinata anche lavorando sul rotore fino a Iрхх[Iр=f(Iв.в.)], dove Iв.в. - corrente di eccitazione dell'eccitatrice. 7.7. Determinazione delle caratteristiche esterne di un subeccitatore rotante in sistemi di eccitazione HF. Quando il carico sull'eccitatore cambia (il carico è un regolatore automatico di eccitazione), la variazione della tensione dell'eccitatore non deve superare il valore specificato nella documentazione di fabbrica. La differenza di tensione tra le fasi non deve superare il 10%. 7.8. Controllo degli elementi di un generatore sincrono invertito e di un convertitore rotante nel sistema BSV. Viene misurata la resistenza CC delle connessioni dei contatti di transizione del raddrizzatore rotante: la resistenza del conduttore di corrente, costituito da terminali di avvolgimento e pin passanti che collegano l'avvolgimento dell'indotto ai fusibili (se presenti); collegamenti di valvole con fusibili; la resistenza del convertitore rotante si fonde. I risultati della misurazione vengono confrontati con gli standard di fabbrica. Vengono controllate le forze di serraggio delle valvole, dei fusibili dei circuiti RC, dei varistori, ecc. in conformità con gli standard di fabbrica. Le correnti inverse delle valvole del convertitore rotante vengono misurate in un circuito completo con circuiti RC (o varistori) ad una tensione pari alla tensione ripetitiva per una data classe. Le correnti non devono superare i valori specificati nelle istruzioni di fabbrica per i sistemi di eccitazione. 7.9. Determinazione delle caratteristiche di un generatore invertito e di un raddrizzatore rotante nelle modalità di cortocircuito trifase del generatore (unità). Vengono misurate la corrente dello statore Ist, la corrente di eccitazione dell'eccitatrice Iv.v., la tensione del rotore Uр e viene determinata la conformità delle caratteristiche dell'eccitatrice Uр=f(In.v.) con quelle di fabbrica. In base alle correnti statoriche misurate e alle caratteristiche di cortocircuito di fabbrica del generatore Ist=f(Ið), vengono determinate le impostazioni corrette dei sensori di corrente del rotore. La deviazione della corrente del rotore misurata utilizzando un sensore di tipo DTR-P (corrente di uscita BSV) non deve superare il 10% del valore calcolato della corrente del rotore. 7.10. Collaudo di convertitori a tiristori di sistemi STS, STN, BSV. La misurazione della resistenza di isolamento e le prove ad alta tensione vengono eseguite in conformità alla Tabella 1.8.5. Le prove idrauliche vengono eseguite con maggiore pressione dell'acqua su convertitori a tiristori (TC) con un sistema di raffreddamento ad acqua. Il valore della pressione e il tempo della sua esposizione devono essere conformi agli standard del produttore per ciascun tipo di convertitore. L'isolamento del TC viene ricontrollato dopo il riempimento con distillato (vedere Tabella 1.8.3). Viene controllata l'assenza di tiristori rotti o circuiti RC danneggiati. Il test viene eseguito utilizzando un ohmmetro. L'integrità dei circuiti paralleli del fusibile di ciascun fusibile di potenza viene verificata misurando la resistenza CC. Vengono controllati lo stato del sistema di controllo dei tiristori e l'intervallo di regolazione della tensione raddrizzata quando esposta al sistema di controllo dei tiristori. Il TP viene controllato quando il generatore funziona in modalità nominale con la corrente nominale del rotore. Il controllo viene effettuato nella seguente misura:
7.11. Controllo dell'installazione del diodo raddrizzatore nel sistema di eccitazione RF. Eseguito quando il generatore funziona in modalità nominale con la corrente nominale del rotore. Durante il controllo, viene determinato:
7.12. Controllo apparecchiature di commutazione, resistenze di potenza, apparecchiature ausiliarie per sistemi di eccitazione. Il controllo viene eseguito secondo le istruzioni del produttore e 1.8.34. 7.13. Misurazione della temperatura di resistori di potenza, diodi, fusibili, sbarre e altri elementi dei convertitori e degli armadi in cui si trovano. Le misurazioni vengono eseguite dopo l'accensione dei sistemi di eccitazione sotto carico. Le temperature degli elementi non devono superare i valori specificati nelle istruzioni dei produttori. Durante il controllo si consiglia l'uso di termocamere; è consentito l'uso di pirometri. 8. Definizione delle caratteristiche del generatore: a) cortocircuito trifase. La caratteristica viene rimossa quando la corrente dello statore passa a quella nominale. Le deviazioni dalle specifiche di fabbrica devono rientrare nell'errore di misurazione. Una diminuzione della caratteristica misurata, che supera l'errore di misurazione, indica la presenza di cortocircuiti di spira nell'avvolgimento del rotore. Per i generatori che funzionano in un blocco con trasformatore, la caratteristica di cortocircuito dell'intero blocco viene rimossa (con l'installazione di un cortocircuito dietro il trasformatore). Le caratteristiche del generatore stesso, funzionante in blocco con un trasformatore, non possono essere determinate se esistono corrispondenti rapporti di prova presso il banco del produttore. Per i compensatori sincroni senza motore di accelerazione, le caratteristiche di un cortocircuito trifase vengono misurate durante la ruota libera se non esiste alcuna caratteristica rilevata in fabbrica; b) al minimo. Aumento della tensione della frequenza nominale al minimo al 130% della tensione nominale dei turbogeneratori e dei compensatori sincroni, fino al 150% della tensione nominale dei generatori idraulici. È consentito portare le caratteristiche di minimo di un turbo e idrogeneratore fino alla corrente di eccitazione nominale a una velocità ridotta del generatore, a condizione che la tensione sull'avvolgimento dello statore non superi 1,3 nominale. Per i compensatori sincroni è consentito assumere la caratteristica di arresto. Per i generatori che funzionano in un blocco con trasformatori, la caratteristica di riposo del blocco viene rimossa; in questo caso il generatore viene eccitato alla tensione nominale di 1,15 (limitata dal trasformatore). La caratteristica del regime minimo del generatore stesso, scollegato dal trasformatore dell'unità, non può essere rilevata se esistono corrispondenti rapporti di prova del produttore. La deviazione delle caratteristiche del regime minimo rispetto a quelle di fabbrica non è standardizzata, ma deve rientrare nell'errore di misurazione. 9. Prova di isolamento di interturn. La prova deve essere eseguita elevando la tensione della frequenza nominale del generatore al minimo ad un valore corrispondente al 150% della tensione nominale dello statore dei generatori idraulici, al 130% dei turbogeneratori e dei compensatori sincroni. Per i generatori funzionanti in blocco con trasformatore vedere istruzioni al paragrafo 9. In questo caso, dovresti controllare la simmetria delle tensioni tra le fasi. La durata del test alla massima tensione è di 5 minuti. Si consiglia di testare l'isolamento tra le spire contemporaneamente alla rilevazione delle caratteristiche del regime minimo. 10. Misurazione delle vibrazioni. Le vibrazioni (intervallo di spostamenti delle vibrazioni, doppia ampiezza delle vibrazioni) dei componenti del generatore e dei loro eccitatori della macchina elettrica non devono superare i valori indicati nella Tabella 1.8.6. Le vibrazioni dei cuscinetti dei compensatori sincroni con una velocità nominale del rotore di 750-1500 giri al minuto non devono superare 80 μm nell'intervallo di spostamenti delle vibrazioni o 2,2 mm s-1 nel valore quadratico medio della velocità di vibrazione. 11. Controllo e collaudo del sistema di raffreddamento. Prodotto secondo le istruzioni del produttore. 12. Controllo e collaudo del sistema di alimentazione dell'olio. Prodotto secondo le istruzioni del produttore. 13. Controllo dell'isolamento del cuscinetto durante il funzionamento del generatore (compensatore). Viene realizzato misurando la tensione tra le estremità dell'albero, nonché tra la piastra di fondazione e la sede del cuscinetto isolata. In questo caso, la tensione tra la piastra di fondazione e il cuscinetto non deve essere superiore alla tensione tra le estremità dell'albero. Una differenza tra le tensioni superiore al 10% indica un guasto dell'isolamento. 14. Testare il generatore (compensatore) sotto carico. Il carico è determinato dalle capacità pratiche durante le prove di accettazione. Il riscaldamento dello statore ad un dato carico deve corrispondere alle specifiche. 15. Determinazione delle caratteristiche dell'eccitatore collettore. La caratteristica a vuoto viene determinata fino al valore di tensione più alto (tetto) o al valore impostato dal produttore. La caratteristica del carico viene presa quando il carico sul rotore del generatore non è inferiore alla corrente di eccitazione nominale del generatore. Le deviazioni delle caratteristiche da quelle di fabbrica devono rientrare nell'errore di misurazione consentito. 16. Collaudo dei terminali dell'avvolgimento statorico del turbogeneratore serie TGV. Oltre alle prove specificate nelle tabelle 1.8.1 e 1.8.3, i terminali terminali con isolamento in vetro epossidico del condensatore sono sottoposti a prove secondo le clausole 16.1 e 16.2. 16.1. Misura della tangente di perdita dielettrica (tg δ). La misurazione viene eseguita prima dell'installazione del terminale terminale sul turbogeneratore con una tensione di prova di 10 kV e una temperatura ambiente di 10-30ºС. Il valore tg δ del terminale assemblato non deve superare il 130% del valore ottenuto dalle misurazioni di fabbrica. Nel caso di misurazione della tg δ del terminale terminale senza coperture in porcellana, il suo valore non deve superare il 3%. 16.2. Controllo della tenuta al gas. La prova di tenuta al gas dei terminali terminali, testata in fabbrica con una pressione di 0,6 MPa, viene effettuata con una pressione di aria compressa di 0,5 MPa. Si ritiene che il terminale terminale abbia superato la prova se, ad una pressione di 0,3 MPa, la caduta di pressione non supera 1 kPa/h. 17. Misurazione della tensione residua del generatore quando l'AGP è spento nel circuito del rotore. Il valore della tensione residua non è standardizzato. 18. Testare il generatore (compensatore) sotto carico. Il carico è determinato dalle capacità pratiche durante le prove di accettazione. Il riscaldamento dello statore a un determinato carico deve corrispondere ai dati del produttore. Tabella 1.8.1. Valori accettabili di resistenza di isolamento e coefficiente di adsorbimento
Tabella 1.8.2. Testare la tensione raddrizzata per gli avvolgimenti dello statore di generatori sincroni e compensatori
Tabella 1.8.3. Tensione di prova a frequenza industriale per avvolgimenti di generatori sincroni e compensatori
* Per terminali testati in fabbrica insieme all'isolamento dell'avvolgimento dello statore. ** Per i terminali di riserva prima dell'installazione sul turbogeneratore. Tabella 1.8.4. Deviazione ammissibile della resistenza CC
Tabella 1.8.5. Resistenza di isolamento e tensioni di prova degli elementi del sistema di eccitazione
Tabella 1.8.6. Valori limite di vibrazione dei generatori e dei loro eccitatori
* Se è disponibile un'apparecchiatura per il monitoraggio della velocità di vibrazione, viene misurata; il valore quadratico medio della velocità di vibrazione non deve superare 2,8 mm s-1 lungo gli assi verticale e trasversale e 4,5 mm s-1 lungo l'asse longitudinale.
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