Испытание на нагревание ЭМ

Испытание электрической машины на нагревание следует проводить по возможности непосредственно в ее номинальном режиме, а при наличии нескольких номинальных режимов — в том из них, при котором превышение температуры частей машины являются заведомо наибольшими; если же такой режим неизвестен, то испытания должны быть проведены во всех номинальных режимах.

При испытании электрической машины на нагревание надлежит измерять:

· все электрические величины, определяющие режим работы машины, — напряжение и ток якоря, их частоту в случае машин переменного тока, подводимую мощность в случае двигателя переменного тока или отдаваемую мощность в случае генератора переменного тока, ток возбуждения в случае машин, возбуждаемых постоянным током, и различные другие электрические величины в зависимости от рода машины;

· частоту вращения машин постоянного тока или скольжения асинхронных двигателей;

· температуру частей машины по всем применяемым измерителям;

· температуру и давление охлаждающих сред, в том числе окружающей среды в случае машин открытого исполнения;

· чистоту водорода в случае машин с водородным охлаждением;

· расход дистиллята в случае машин с водяным охлаждением;

· всякие иные величины, могущие оказывать влияние на нагревание испытуемой машины, или измерение которых предусматривается в стандартах или технических условиях на конкретные виды электрических машин.

Испытание электрических машин на нагревание может проводиться следующими методами:

· непосредственной нагрузкой в номинальном или ином заданном режиме с применением схем возвратной работы или взаимной нагрузки, а на месте установки — также промышленной нагрузкой;

· косвенным методом — путем проведения ряда испытаний на нагревание в режимах холостого хода и короткого замыкания с последующим расчетным предопределением превышений температуры различных частей машины на основании полученных результатов испытаний;

· искусственной нагрузки, при которой испытуемая машина нагружается суммой потерь, по возможности соответствующей номинальному режиму, без отдачи энергии вовне.

Испытание электрических машин на нагревание непосредственной нагрузкой может проводиться для машин любого вида. Предпочтительным является испытание в продолжительном номинальном (или эквивалентном) режиме S1.

Для электрических машин более крупных мощностей (например, более 10000 кВт (кВ·А) рекомендуется по возможности испытание на нагревание в нескольких режимах. По результатам этих испытаний должна быть построена зависимость превышения температуры данной части машины от параметров нагрузки.

Испытание на нагревание методом непосредственной нагрузки возможно для электрических машин всех видов. Для машин, возбуждаемых постоянным током, особенно для синхронных машин, испытание может проводиться в режиме как генератора, так и двигателя, независимо от того, для какого именно режима работы предназначается данная машина.

Испытание на нагревание трехфазных асинхронных двигателей допускается проводить при номинальном токе. Превышение температуры обмоток (DJ) °С при номинальной полезной мощности вычисляют по формуле

,

где I _н — номинальный ток двигателя, А;

I — ток двигателя, измеренный при номинальной полезной мощности, А;

DJ_н — превышение температуры обмотки при номинальном токе, °С.

 

Испытание электрических машин на нагревание косвенным методом может проводиться только для машин, возбуждаемых постоянным током, — машин постоянного тока и синхронных машин. Испытуемую машину следует вращать с номинальной частотой соответствующим приводным двигателем.

Для определения превышений температуры различных частей испытуемой машины при номинальном режиме следует проводить испытание на нагревание в следующих режимах:

а — короткое замыкание при номинальном токе якоря. Из испытания определяется превышение температуры обмотки якоря, обусловленное основными потерями в обмотке, добавочными потерями при нагрузке, механическими потерями и пониженными потерями на возбуждение;

б — холостой ход при номинальном напряжении. Из испытания определяется превышение температуры обмотки якоря, обусловленное потерями в стали, механическими потерями и пониженными потерями на возбуждение;

в — холостой ход без возбуждения. Из испытания определяется превышение температуры обмотки якоря, обусловленное только механическими потерями;

г — холостой ход при напряжении, повышенном не более чем до 1,25 номинального (для синхронных машин с номинальным напряжением до 6,3 кВ). Из испытания определяется превышение температуры обмотки якоря, обусловленное повышенными потерями в стали, механическими потерями на возбуждение, близкими к соответствующим номинальному режиму.

Превышение температуры обмотки якоря при номинальном режиме DJ следует определять по формуле

,

где DJ _а, DJ _б и DJ в — соответственно превышения температуры в режимах а, б и в, К.

При непосредственном жидкостном или газовом охлаждении обмотки якоря взамен испытания в режиме г надлежит проводить испытание в режиме д:короткое замыкание при токе возбуждения, соответствующем его значению при холостом ходе и номинальном напряжении. Из испытания определяется превышение температуры обмотки якоря (или стали якоря), обусловленное пониженными основными потерями в обмотке якоря, пониженными добавочными потерями при нагрузке и пониженными потерями на возбуждение.

Превышения температуры обмотки якоря и стали якоря (кроме торцевых зон последней) определяются по формуле

,

а превышение температуры обмотки индуктора — экстраполяцией зависимости превышений температуры этой обмотки во всех четырех режимах (а, б, в и д) от потерь в обмотке индуктора.

Испытание на нагревание синхронных генераторов и двигателей в режиме синхронного компенсатора может быть осуществлено двумя способами:

· при номинальном напряжении и номинальном токе якоря. Если при этом ток возбуждения будет больше допускаемого, то проводят три — четыре опыта при номинальном напряжении и токе якоря меньше номинального, в том числе один опыт при токе якоря, соответствующем номинальному току возбуждения. Превышение температуры обмотки якоря, соответствующее ее номинальному току, следует определить экстраполяцией опытной зависимости;

· при пониженном напряжении и номинальных токах якоря и возбуждения. Если потери в стали (по опыту или расчету) равны или меньше суммы основных и добавочных потерь в обмотке якоря, то превышение температуры обмоток якоря и возбуждения определяют непосредственно из опыта без учета уменьшения нагрева вследствие снижения потерь в стали. Если потери в стали больше потерь в обмотках, проводят дополнительно два опыта холостого хода:

- при пониженном напряжении, равном напряжению в опыте с номинальными токами якоря и возбуждения;

- при номинальном напряжении.