Generatoare si compensatoare sincrone

GENERATOARE SI COMPENSATOARE SINCRONE

Standarde si prescriptii de referinta

2.1. Masurarea rezistentei de izolatie a infasurarilor si determinarea coeficientului de absorbtie

Conditiile de executie a probei

a) Masurarea rezistentei de izolatie se face cu megohmmetrul, conform tabelului:

Se masoara si se noteaza temperatura infasurarilor.

De preferinta, masurarea se face la temperatura mediului ambiant.

b) Pentru masurarea rezistentei de izolatie a infasurarii rotorice fata de masa se va utiliza un megohmmetru de 1000 V.

c) Pentru aprecierea gradului de umiditate la masini cu U  3000 V si P  300 kW (sau  3000 kVA) se masoara R₆₀ si R₁₅

Indicatiile si valorile de control

a) valorile obtinute nu trebuie sa fie mai mici de 50% din datele de la PIF, la aceeasi temperatura. In lipsa acestora, rezistenta de izolatie trebuie sa fie:

- la masini cu U_n  1000 V

R_iz > 1M

- La masini cu U_n > 1000 V,

R_iz  KU_n(V) / [1000 + (S(kVA) / 100)]  (M

Coeficientul K de variatie a rezistentei de izolatie cu temperatura are valorile:

b) R_IZ > 1 M

c) K_abs = R₆₀/R₁₅  1,3, pentru temperaturi ale infasurarilor intre 10 si 30sC

Momentul efectuarii probei

- PIF, RT, RC, RK

- Interventii la infasurari

2.2. Masurarea rezistentei de izolatie a circuitului de excitatie, inclusiv a suporturilor

Conditiile de executie a probei

Cu megohmmetrul de 1000 V

Indicatiile si valorile de control

Valoarea minima: 1 M

Momentul efectuarii probei

- PIF, RC, RK

2.3. Masurarea rezistentei de izolatie a lagarului

Conditiile de executie a probei

a) Cu masina in stare de repaus masuratorile se fac cu megohmmetrul de 500 V, conductele de ulei fiind racordate.

b) In timpul functionarii se masoara cu un voltmetru de curent alternativ tensiunile intre capetele arborelui si intre corpul lagarului izolat si placa de fundatie cu pelicula de ulei suntata.

Indicatiile si valorile de control

a) R_IZ > 50% din valoarea d: referinta sau in lipsa acesteia:

R_IZ  1 M la turbogeneratoare

R_IZ  0,3 M la hidrogeneratoare

b) Valorile tensiunii nu se normeaza.

Momentul efectuarii probei

a) PIF si dupa oricare interventie la lagare

b) In timpul functionarii: o data pe luna

Observatii

Daca masina nu are borna pentru masura, se va monta o garnitura in fusul arborelui si cuzinet. In zona acestui lagar pe durata masuratorii.

2.4.Masurarea rezistentei de izolatie a traductoarelor de temperatura

Conditiile de executie a probei

Cu megohmmetrul de 100-500 V

Masurarea se va face la placa de borne a traductoarelor, dupa desfacerea legaturilor la pamant.

Indicatiile si valorile de control

R_IZ  0,5 M

Momentul efectuarii probei

- PIF

- RC

- RK

2.5. Masurarea rezistentei de izolatie a buloanelor de fixare a statorului pe fundatie, daca sunt izolate

Conditiile de executie a probei

Cu megohmmetrul de 500 sau 100 V

Indicatiile si valorile de control

R_IZ  1 M

Momentul efectuarii probei

- PIF

- RC

- RK

2.6. Incercarea izolatiei infasurarii statorice cu tensiune continua marita (facultativ)

Conditiile de executie a probei

Tensiunea maxima de incercare U_inc.c.c. = 1,6 U_inc.c.a.

Cresterea tensiunii peste valoarea 0,5 U_inc.c.c. se va face in trepte de circa 2 kV. Viteza de crestere va fi constanta.

Se masoara curentul de scurgere (fuga) si se traseaza curba:

I_scurgere = f (U_aplicat).

Curentul de scurgere se masoara la 15 s dupa ridicarea tensiunii la o noua treapta. Proba se opreste la aparitia cotului in curba de mai sus. Proba se face pentru fiecare faza in parte, celelalte doua faze fiind legate la masa.

Indicatiile si valorile de control

Valorile curentului de scurgere nu se normeaza.

Se compara cu valorile masurate anterior.

Momentul efectuarii probei

In toate cazurile de la pct. 2.7.

Observatii

Proba nu se poate executa la generatoarele racite cu apa, daca inelele colectoare de apa nu sunt izolate fata de masa. Proba se poate totusi face numai dupa uscarea prealabila a circuitului hidraulic prin tehnica vidului.

2.7. Incercarea izolatiei infasurarii statorice cu tensiune alternativa marita, 50 Hz (aplicata)

Conditiile de executie a probei

Se incearca fiecare faza separat fata de masa, celelalte doua faze fiind legate la masa.

Valoarea tensiunii de incercare:

U_inc = K (2U_n + kV).

Inainte si dupa efectuarea acestei probe se va masura rezistenta de izolatie.

Indicatiile si valorile de control

Izolatia trebuie sa reziste la tensiunea de incercare timp de 1 min.

Valorile coeficientului K:

K = 1 in fabrica;

K = 1 pentru partea de infasurare inlocuita;

K = 0,85 la punerea in functiune;

K = 0,75 pentru toata infasurarea dupa reparatia partiala sau dupa avarii care au afectat infasurarea statorica;

K = 0,65 profilactic.

Observatie: bobinele noi, inainte si pe parcursul montajului, se verifica conform instructiunilor furnizorului acestor bobine.

In cazul executarii probei cu generatorul inchis, se vor respecta indicatiile din coloana 6, iar valoarea tensiunii de incercare se va reduce cu 2 kV.

Momentul efectuarii probei

- PIF

- In urma unor solicitari electrodinamice anormale (scurtcircuit in apropierea bornelor, sincronizare defectuoasa etc.) daca se considera necesar.

- La orice interventii la infasurari, cu scoaterea barelor din crestaturi sau inlocuirea partiala a infasurarii.

- Incercarea profilactica se va efectua daca exista incertitudini asupra starii bobinajului (imbatranirea izolatiei, eroziuni, murdarie), cu ocazia reparatiilor.

Observatii

La infasurarile racite cu apa, proba se efectueaza cu circuitul de apa in functiune. Conductivitatea apei trebuie sa fie mult mai mica decat valoarea din exploatare indicata de furnizor. Incercarea cu tensiune marita se executa, de regula, cu generatorul deschis, pentru a se putea vizualiza locul cu defect si sa se stinga inceputul de incendiu, daca acesta apare, cu CO₂ sau cu praf si CO₂.

- Incercarea se poate executa si cu generatorul inchis, insa numai in conditiile existentei in generator a unui mediu care stinge focul (CO₂ sau H₂ puritate nominala). In acest caz incercarea se executa numai in situatia aparitiei unei solicitari electrodinamice anormale.

La generatoarele racite cu aer se va urmari vizual efectul incercarii si se va interveni cu instalatii de stins incendiul in cazul aparitiei unei flacari.

2.8. Incercarea izolatiei infasurarii rotorice cu tensiune alternativa marita

Conditiile de executie a probei

Valoarea de baza a tensiunii de incercare notata cu U_inc.b este de 10 ori tensiunea nominala de excitatie, insa 1000 V  U_inc.b  3500.

In cazul turbogeneratoarelor incercarea se va executa cu valorile:

- rotor oprit, inainte de montarea bandajelor:

U_inc. = K (U_inc.b + 500 V)

- rotor oprit, cu bandaje montate:

U_inc. = K U_inc.b

- rotor pe standul de echilibrare la turatie nominala:

U_inc. = K (U_inc.b - 1000 V)

- profilactic, in exploatare, incercarea se executa cu megohmmetrul de 1000 V.

In cazul hidrogeneratoarelor incercarea se executa cu valoarea:

U_inc. = K U_inc.b

Indicatiile si valorile de control

Izolatia trebuie sa reziste la tensiunea de incercare timp de 1 min. Valorile coeficientului K:

K = 1 in fabrica pentru rotor nou sau in caz de rebobinare completa;

K = 0,75 dupa reparatii partiale sau profilactic dupa avarii care au afectat infasurarea rotorica.

Momentul efectuarii probei

- PIF

- La orice interventie la infasurare rotorica

Observatii

Atentie!

Incercarea cu megohmmetrul de 1000 V se va executa obligatoriu si la turatie nominala cu excitatia scoasa din circuit.

2.9. Masurarea variatiei factorului de pierderi dielectrice (tg) cu tensiunea aplicata la infasurarile statorice

Conditiile de executie a probei

Masuratoarea se executa cu o punte Shering:

- Tensiunea de incercare: intre 0,1 U_n si 0,8 U_n in trepte de 0,1 U_n.

- Proba se executa cu desfacerea legaturilor dintre borne si barele capsulate.

- Se masoara fiecare faza separat fata de masa, celelalte doua faze fiind legate la masa.

- La fiecare masuratoare se va nota si temperatura infasurarii.

- Se traseaza curba tg = f (U).

- Se calculeaza variatia capacitatii ca raport intre diferenta capacitatilor masurate la 0,8 U_n si 0,2 U_n si capacitatea la 0,2 U_n:

dC / C = [C(0,8) - C(0,2)] x 100 / C(0,2)

Indicatiile si valorile de control

Variatia tg intre 0,2 U_n si 0,8 Un nu trebuie sa fie mai mare de 20% fata de valorile de referinta (izolatie in stare noua) masurate la aceeasi temperatura a infasurarii.

Tensiunea de aparitie a pragului de ionizare, respectiv cotul ce apare in curba tg = t (U), trebuie sa fie mai mare 0,6 U_n. In cazul in care cotul nu este evident, se ia in consideratie intersectia asimptotelor la cele doua portiuni ale curbei.

Variatia capacitatii nu trebuie sa fie mai mare de 20% fata de valoarea de referinta (izolatie in stare nou), masurate la aceeasi temperatura a infasurarii.

Momentul efectuarii probei

- PIF, RC, RK

- Interventii la infasurari cu scoaterea barelor din crestaturi

Observatii

La generatoarele racite cu apa, proba se face cu circuitul de apa in functiune.

Conductivitatea apei trebuie sa fie mult mai mica decat valoarea din exploatare indicata de furnizor.

2.10. Verificarea barelor de legatura intre generator si transformator

Conditiile de executie a probei

a) Incercare cu tensiune marita alternativa aplicata izolatiei barelor fata de masa

Se efectueaza cu barele separate de generator si transformator.

Tensiunea de incercare:

U_inc. = 2,5 U_n

b) Verificarea incalzirii (inclusiv elementele de sustinere)

Verificarea se face la proba de scurtcircuit a generatorului cu I_inc. = 1,2 I_n timp de 30 min.

Indicatiile si valorile de control

a) Izolatia trebuie sa reziste la tensiunea de incercare timp de 1 min.

b) Incalzirea nu trebuie sa depaseasca incalzirea admisa de clasa de izolatie.

Nu trebuie sa apara incalziri locale mai mari decat in rest.

Momentul efectuarii probei

a) - PIF

- Interventii la bare, ecrane

b) - PIF

- Interventii la bare, ecrane

2.11. Masurarea rezistentei ohmice a infasurarilor statorice

Conditiile de executie a probei

Masuratoarea se executa cu metoda voltmetrului si ampermetrului.

Se masoara fiecare faza in parte. Se vor face cate trei determinari la trei curenti diferiti. Se calculeaza valoarea medie pentru fiecare faza.

Se masoara si se noteaza temperatura stabilizata a infasurarii. Curentul maxim de incercare: 0,1 I_n

Indicatiile si valorile de control

Rezultatele masuratorilor nu trebuie sa difere cu mai mult de 5% intre faze si cu 5% fata de valoarea din fabrica.

Momentul efectuarii probei

- PIF, RC, RK

- Interventii la infasurari, cu scoaterea barelor din crestaturi

Observatii

La generatoarele racite cu apa, proba se face cu circuitul de apa in functiune.

Conductivitatea apei trebuie sa fie mult mai mica decat valoarea din exploatare indicata de furnizor.

2.12. Masurarea rezistentei ohmice a infasurarii rotorice

Conditiile de executie a probei

Masuratoarea se executa cu metoda voltmetrului si ampermetrului.

Se vor face cate trei determinari la trei curenti diferiti. Se calculeaza valoarea medie.

Se masoara si se noteaza temperatura stabilizata a infasurarii. Curentul maxim de incercare: 0,1 I_n

Indicatiile si valorile de control

Rezultatele masuratorilor nu trebuie sa difere cu mai mult de 5% fata de datele din fabrica (la aceeasi temperatura).

Momentul efectuarii probei

- PIF, RC, RK

- La orice interventie la infasurare sau la conexiuni

2.13. Determinarea principalelor caracteristici electrice dupa invartirea generatorului la turatia nominala

Conditiile de executie a probei

a) Caracteristica de scurtcircuit trifazat permanent la borne

Se ridica curba I_k = f (I_ex) pentru valori crescatoare ale curentului statoric si ale curentului de excitatie. Curba se ridica pana la valoarea curentului statoric:

I_k = 1,05 I_n.

In timpul probei se permit variatii ale frecventei (turatiei) pana la  20% din valoarea nominala, fara corectii.

Se masoara curentii de faza pe cele trei faze si se face media lor aritmetica.

Se determina coeficientul de asimetrie a curentului nominal ca raportul dintre diferenta intre valorile maxime si minime ale celor trei curenti masurati si valoarea medie a lor:

k_sl = (I_nmax - I_nmin) · 100 / I_nmed

unde:

I_nmed = (I_nR + I_nS + I_nT) / 3

b) Verificarea incalzirii barelor de legatura intre generator si transformator (inclusiv elementele de sustinere) se face dupa ridicarea curbei de scurtcircuit, la valoarea I_k = 1,2 I_n timp de 30 minute.

c) Caracteristicile de mers in gol

Se ridica curba U_o = f (I_ex) pentru valori uniform crescatoare si apoi uniform descrescatoare (fara reveniri la valori anterioare) ale tensiunii la bornele generatorului si curentului de excitatie.

U_o este valoarea maxima de incercare cu tensiune indusa a transformatorului bloc, in cazul in care este racordat.

Se masoara cele trei tensiuni intre faze si se face media lor aritmetica.

Curba se ridica pana la valoarea tensiunii la borne U_o = 1,1 U_n pentru turbogeneratoare si U_o = 1,3 U_n pentru hidrogeneratoare.

In cazul in care nu se poate mentine turatia (frecventa) constanta la valoarea nominala, valorile tensiunii se recalculeaza cu relatia:

U_omed = U_o'med x nn/n'

unde:

U_{o med} este valoarea medie a tensiunilor masurate la turatia n' diferita de turatia nominala nn.

Se determina coeficientul de asimetrie al tensiunii nominale, ca raportul dintre diferenta intre valorile maxime si minime intre faze si valoarea medie a lor:

k_su = (U_nmax - U_nmin) x 100/U_nmed

unde:

U_nmed = (U_nRS + U_nST + U_nTR) / 3

Se masoara tensiunea remanenta cu generatorul la turatie nominala, cu excitatia declansata (gol neexcitat) dupa ridicarea caracteristicii de gol.

Se masoara direct la bornele generatorului cele trei tensiuni intre faze. Se face media lor aritmetica.

d) Se masoara prin oscilografiere timpul de stingere al campului magnetic din circuitul rotoric. Se ridica curba U_gen = f (t) din momentul deconectarii circuitului rotoric.

Incercarea se face la U_n.

Indicatiile si valorile de control

Se compara cu caracteristicile date de furnizor.

a) Curentul de excitatie la mers in scurtcircuit corespunzator curentului nominal nu trebuie sa difere cu mai mult de 5% de valoarea de la PIF in stare noua. Coeficientul de asimetrie al curentului nominal trebuie sa fie mai mic de 1%.

b) Incalzirea nu trebuie sa depaseasca incalzirea admisa de clasa de izolatie (STAS 1897/1-87). Nu trebuie sa apara incalziri locale mai mari decat in rest.

c) Curentul de excitatie la mers in gol, corespunzator tensiunii nominale, nu trebuie sa difere cu mai mult de 5% de valoarea de la PIF in stare noua.

Coeficientul de asimetrie al tensiunii nominale trebuie sa fie mai mic de 1%.

Tensiunea remanenta trebuie sa fie sub 100 V.

d) Timpul de stingere nu se normeaza. Abaterile fata de caracteristicile indicate de fabrica sau fata de valorile initiale nu trebuie sa depaseasca limitele de precizie ale instrumentelor de masura.

Operatia se repeta de 3-5 ori, cu urmarirea comportarii ADR.

Momentul efectuarii probei

a) PIF, RK

b) PIF, RK si orice interventie la infasurari statorice si rotorice

d) PIF lucrari la ADR

2.14. Incercarea fierului activ

Conditiile de executie a probei

Incercarea consta in incalzirea fierului activ statoric prin inductie.

Timpul de incercare, la o inductie de circa 1 T, este de 90 min. iar la 1,41 T de 45 min.

Temperatura se masoara cu termometre cu alcool sau termocuple in minimum 20 de puncte situate la periferia interioara a statorului, insistandu-se pe zona suspecta.

Incercarea se executa cu rotorul scos.

Un numar de spire inconjoara statorul, trecand prin spatiul interior. Numarul de spire se determina in functie de valoarea inductiei, tensiunea sursei de alimentare si sectiunea longitudinala a miezului statoric.

Observatie: Citirea temperaturilor se face din 5 in 5 minute, dupa circa 30 min (pentru 1 T) si respectiv, dupa circa 15 min (pentru 1,41 T) de la inceperea probei.

Indicatiile si valorile de control

Diferenta maxima de incalzire in diverse puncte sa nu fie mai mare de 15^oC.

La controlul vizual sa nu existe zone cu izolatia intre tole carbonizata.

La palpare nu trebuie sa existe zone supraincalzite.

Momentul efectuarii probei

- Depistarea deteriorarilor

- Dupa interventii, reparatii la fierul statoric

- Dupa terminarea operatiei de pachetare, daca aceasta se face in centrala (la hidrogeneratoare)

2.15. Masurarea intrefierului

Conditiile de executie a probei

Masurarea se face cu dispozitive speciale, in 4-8 puncte diametral opuse si la ambele capete ale rotorului.

Indicatiile si valorile de control

Valorile obtinute nu trebuie sa difere fata de medie cu mai mult de 5% pentru turbogeneratoare si 10% pentru hidrogeneratoare

Momentul efectuarii probei

- PIF, RK

- Interventii care pot conduce la modificarea intrefierului

2.16. Verificarea etanseitatii infasurarilor statorice racite du apa

Conditiile de executie a probei

Se face cu apa distilata recirculata si schimbatorul de ioni izolant.

Valoarea presiunii si furata probei se iau conform instructiunilor fabricii constructoare.

Daca acestea lipsesc, proba se face la presiunea de 1-1,5 presiune nominala timp de 24 de ore si o temperatura a apei de 50-60s C.

Indicatiile si valorile de control

Nu trebuie sa apara umeziri sau scurgeri de apa.

Momentul efectuarii probei

- PIF, RK

- Interventii la infasurari sau la circuitul de apa

2.17. Verificarea circulatiei aerului in canalele de ventilatie ale rotorului

Conditiile de executie a probei

Conform instructiunilor date de constructor

In lipsa lor, proba se recomanda a se face cu aer la presiunea de 3 bar.

Indicatiile si valorile de control

Se verifica daca sunt canalele astupare.

Momentul efectuarii probei

- PIF

- Dupa avarii care au condus la infundarea canalelor.

2.18. Verificarea etanseitatii racitoarelor de hidrogen

Conditiile de executie a probei

Verificarea se face conform instructiunilor furnizorului. In lipsa acestora proba se poate face:

a) cu apa la o presiune egala sau mai mare cu maximum 50% presiunea nominala timp de 30 minute;

b) cu aer comprimat la o presiune egala sau mai mare cu 50% presiunea nominala, timp de 30 minute.

Indicatiile si valorile de control

Presiunea nu trebuie sa scada cu mai mult de 1% din presiunea initiala.

Nu trebuie sa apara umeziri sau scurgeri de apa, in cazul probei cu apa.

Momentul efectuarii probei

- PIF, RK

- Interventii la racitoare

2.19. Verificarea etanseitatii intregului generator sau compensator

Conditiile de executie a probei

Proba se face conform instructiunilor furnizorului.

In lipsa acestora proba se face cu aer sau hidrogen la presiunea nominala a agentului de racire timp de 24 de ore.

Indicatiile si valorile de control

Presiunea nu trebuie sa scada fata de presiunea initiala cu mai mult de:

1,2% in cazul testului cu aer;

4% in cazul testului cu hidrogen

Momentul efectuarii probei

- PIF, RK

- Interventii la elementele de etansare

2.20. Masurarea impedantei infasurarilor rotorice

Conditiile de executie a probei

Cu voltmetrul si ampermetrul, alimentand infasurarea rotorului de la o sursa de 220-400 V, 50 Hz.

Proba se face:

• cu rotorul scos;
• cu rotorul montat, oprit;
• cu rotorul in turatie.

Indicatiile si valorile de control

Valorile impedantei intregului bobinaj nu trebuie sa difere cu mai mult de 10% fata de valorile din protocolul de receptie, in stare nou.

Valorile impedantei bobinelor rotorice trebuie sa fie egale intre ele la HG sau egale 2 cate 2 la bobinele perechi pe cei 2 poli la TG.

Momentul efectuarii probei

- PIF

- Interventii la infasurarea rotorului.

2.21. Masurarea variatiei factorului de pierderi dielectrice (tg ) al bornelor infasurarii statorice

Conditiile de executie a probei

Tensiunile de incercare:

U_inc = 0,2 U_n si U_inc = 0,8 U_n

Proba se executa cu bornele decuplate de infasurare si barele capsulate.

Indicatiile si valorile de control

Cresterea variatiei tg nu trebuie sa fie mai mare de 30% fata de valoarea de referinta (borne noi).

Momentul efectuarii probei

- PIF

- Reparatii la borne

Observatii

Proba se executa la turbogeneratoarele si hidrogeneratoarele tip bulb.

2.22. Verificarea sistemului de excitatie statica

Conditiile de executie a probei

a) Masurarea rezistentei de izolatie se face cu megohmmetrul. Valoarea tensiunii de incercare nu este permis sa fie mai mare decat tensiunea maxima inscrisa a elementelor semiconductoare.

b) Verificarea formei de unda a tensiunii la bornele de curent continuu ale puntii redresoare (cu oscilograf sau osciloscop)

c) Verificarea transformatoarelor de forta se face conform cap. 5.

Indicatiile si valorile de control

a) R_iz  50% din valoarea de referinta

b) Se compara cu forma de unda oscilografiata la PIF.

Momentul efectuarii probei

a) PIF, RC, RK

- La orice interventie la sistemul de excitatie

b) PIF, RK

2.23. Masurarea vibratiei lagarelor

Conditiile de executie a probei

Masurarea se face cu masina functionand in regim stabilizat la:

• gol neexcitat;
• gol excitat:
• 0,5 din sarcina nominala pentru turbogeneratoare si 0,25 - 0,5 - 0,75 pentru hidrogeneratoare si compensatoare;
• sarcina nominala
• compensator pentru hidrogeneratoare (daca este cazul).

Indicatiile si valorile de control

Valoarea amplitudinii duble a vibratiei masurate in micrometri nu trebuie sa depaseasca valorile:

Valoarea eficace a vitezei de vibratii (in mm/s) nu trebuie sa depaseasca valorile:

Momentul efectuarii probei

- PIF

- Inainte si dupa revizii si reparatii

- Periodic: lunar in lipsa altor indicatii ale furnizorului

2.24. Masurarea descarcarilor partiale la infasurarile statorice (facultativ)

Conditiile de executie a probei

Tensiunile de incercare: 0,2 U_n; 0,4 U_n; 0,6 U_n; 0,8 U_n

Proba se executa cu desfacerea legaturilor dintre borne si barele capsulate.

Se masoara fiecare faza separat fata de masa, celelalte doua fiind legate la masa. Incercarea se face odata cu proba de la pct. 2.10.

Se masoara sarcina aparenta a descarcarilor partiale masurata in pC.

Incercarea se face numai la generatoarele cu tensiunea nominala mai mare de 10 kV.

Indicatiile si valorile de control

Valorile masurate nu se normeaza. Se urmareste variatia in timp a descarcarilor partiale, cresterea valorilor fiind un indiciu privind starea necorespunzatoare a izolatiei (imbatranire, poluare de suprafata).

Momentul efectuarii probei

- PIF, RC, RK

Observatii

La generatoarele racite cu apa proba se face cu circuitul se apa in functiune. Conductivitatea apei trebuie sa fie mult mai mica decat valoarea din exploatare indicata de furnizor.