Указания по испытанию стали сердечника статора

Сердечник статора набирается из тонких (обычно толщиной 0,5 мм) листов стали, изолированных один от другого пленкой лака или слоем тонкой бумаги. Нормальный собранный сердечник статора должен быть плотно спрессован и монолитен. Наличие на листах стали заусенцев, не устраненных при сборке сердечника, недостаточная плотность прессовки и прочие дефекты могут вызвать замыкание между листами, вследствие чего могут возникнуть местные нагревы, что со временем может привести к так называемому "пожару" стали, особенно опасному в зубцовой зоне статора.

Местный перегрев стали в зубцовой зоне статора может привести к повреждению и пробою изоляции обмотки. Своевременное выявление местных перегревов стали повышает надежность работы генераторов.

Состояние стали статора необходимо периодически проверять в целях выявления дефектов. Кроме того, испытание стали статора необходимо производить до и после частичной или полной перемотки обмотки статора.

Испытание следует проводить в соответствии с действующими "Нормами испытания электрооборудования" при индукции 1,0 Т в течение 90 мин. У генераторов с непосредственным охлаждением обмоток испытание производится при индукции 1,4 Т в течение 45 мин.

Допускается проведение испытаний с индукцией 1,0 Т в течение 90 мин для турбогенераторов ТГВ-200 до заводского заказа № 1568 и для турбогенераторов ТГВ-300 до заводского заказа № 2326.

Удельные потери в сердечнике, максимальный перегрев зубцов и наибольшая разность их нагрева к концу испытаний не должны превышать значений, приведенных в табл. 9.

Таблица 9

Допустимые удельные потери и нагревы сердечника

Марки стали		Допустимые удельные потери, Вт/кг, при		Наибольший перегрев зубцов, °С	Наибольшая разность нагрева зубцов, °С
новое обозначение	старое обозначение
		В = 1,0 Т	В = 1,4 Т
3412 3413	Э 320 Э 330	1,54 1,32	2,97 2,53	25 (18)	15 (10)

Примечание: В скобках даны значения для турбогенераторов, выпущенных после 1 июля 1977 г.

Испытание стали статора на нагревание осуществляется переменным магнитным потоком, при прохождении которого по замкнутой магнитной цепи, образованной спинкой (ярмом) статора, сталь последнего нагревается равномерно за исключением тех мест, где имеются замыкания между листами. В поврежденных местах возникают токи, вызванные переменным магнитным потоком и протекающие в замкнутом контуре, образовавшемся вследствие повреждения. Эти токи обуславливают появление местных нагревов.

При испытании на нагрев стали статора (рис. П12.1) магнитный поток создается специальной намагничивающей обмоткой 3, состоящей из нескольких витков кабеля, наматываемого через расточку статора. Для гидрогенераторов с большим диаметром статора намагничивающую обмотку следует располагать равномерно по окружности статора. Намагничивающая обмотка охватывает, кроме сердечника статора 2, станину генератора. Но, как показывает опыт, магнитный поток в массивных частях мал, и поэтому с достаточной степенью точности можно считать, что весь магнитный поток проходит в сердечнике статора. Магнитный поток, создаваемый намагничивающей обмоткой, замыкается линиями, концентричными расточке статора, поэтому в обмотке статора ЭДС не будет наводиться.

На расстоянии четверти окружности от намагничивающей обмотки рекомендуется установить контрольную обмотку 1, являющуюся как бы вторичной обмоткой трансформатора, где сердечником служит спинка статора, а первичной обмоткой - намагничивающая обмотка. Контрольная обмотка служит для определения значения магнитного потока в спинке статора путем измерения напряжения U_K на ее зажимах. При этом индукция В_ОП (Т) во время опыта определяется по формуле:

где f - частота подводимого напряжения, Гц;

_k - количество витков контрольной обмотки:

Q - поперечное сечение спинки статора, см².

Расчет намагничивающей обмотки производится в соответствии с приложением 13 к настоящей Инструкции. Там же даны указания по выбору источника питания.

Испытания рекомендуется проводить в такой последовательности:

перед испытанием заземлить обмотку статора;

через расточку статора намотать обе обмотки и собрать схему испытаний;

через 10-15 мин после подачи напряжения на намагничивающую обмотку ее отключить и проверить на ощупь нагрев зубцов;

выбрав наиболее холодные зубцы и наиболее нагретые, установить вдоль выбранных зубцов несколько термопар или ртутных термометров. Термопары рекомендуется сразу же установить и в других местах с повышенным нагревом, а также в спинке сердечника.

После этого непосредственно перед включением намагничивающей обмотки произвести измерение температуры по установленным термопарам и термометрам для определения нагрева за время испытания.

Каждые 10-15 мин необходимо записывать показания приборов и температуру по термопарам и термометрам. После окончания опыта и снятия напряжения с намагничивающей обмотки следует вновь проверить на ощупь нагрев зубцов и при обнаружении новых мест повышенного нагрева установить в этих местах термопары или ртутные термометры и повторить опыт.

Рис. П12.1. Схема испытания стали статора;

1 - контрольная обмотка; 2 - сердечник; 3 - намагничивающая обмотка

Для выявления нагретых мест и снятия карты нагревов целесообразно применять искатель местных перегревов ИМП-3 и тепловизор-дефектоскоп "Статор".

В том случае, если индукция несколько отличается от 1,0 или 1,4 Т, потери (Вт) привести к требуемой индукции по формуле:

или

где Р_ОП и В_ОП - значения активной мощности (Вт) и индукции (Т), полученные при испытании.

Удельные потери (Вт/кг) подсчитываются по формуле:

или

где G - масса сердечника статора, кг.

В случае, если испытание стали сердечника производится со вставленным ротором, необходимо изолировать один конец вала ротора.

При испытании стали сердечника гидрогенератора с вынутыми полюсами ротора необходимо указать в протоколах, сколько и какие полюса были вынуты.

Приложение 13