Badania diagnostyczne układów izolacyjnych generatorów synchronicznych

Pomiar współczynnika strat dielektrycznych tgδ oraz pojemności C izolacji uzwojeń generatora jest niezbędnym składnikiem oceny procesu starzenia izolacji nowoczesnych układów izolacyjnych. Zaleca się przeprowadzenie pomiaru tgδ w następujących przypadkach [7]:

  • dla nowych uzwojeń po próbie odbiorczej 2Un+1kV,
  • w czasie okresowego przeglądu oraz przed i po remoncie generatora,
  • w sytuacjach uzasadnionych trudnymi warunkami eksploatacyjnymi.

Pomiar wykonuje się w układzie mostkowym przedstawionym na rysunku 5. W gałęzi wzorcowej występuje bezwyładowaniowy kondensator o niskiej stratności. Pomiaru prądu w torze pomiarowym dokonuje się najczęściej po stronie niskiego napięcia transformatora probierczego.

Rys. 5 Schemat układu do pomiaru obiektów pojemnościowych jednostronnie uziemionych.

Rys. 5 Schemat układu do pomiaru obiektów pojemnościowych jednostronnie uziemionych. Oznaczenia: TR – autotransformator, TP – transformator probierczy, DK – dławik kompensacyjny, kV – kilowoltomierz, CN – kondensator wzorcowy, Cx – badany obiekt pojemnościowy, KWN – przewód wysokonapięciowy.

W trakcie pomiaru wyznacza się charakterystyki napięciowe pojemności C i współczynnika strat dielektrycznych tgδ układu izolacyjnego:

  • wszystkich uzwojeń fazowych względem rdzenia i uziemionych pozostałych uzwojeniach fazowych od 0,2Un do 1,2Un w odstępach napięcia probierczego 0,2Un,
  • wszystkich uzwojeń fazowych zwartych ze sobą względem rdzenia stojana.

Na tej podstawie wyznacza się maksymalny przyrost współczynnika strat dielektrycznych Δtgδ przy wzroście napięcia probierczego o 0,2Un w całym zakresie do 1,2Un oraz wskaźnik przyrostu:wzór 3, oraz ocenia się wartość współczynnika strat przy napięciu 0,2Un, gdyż w większości przypadków na wartość tgδ0,2Un nie mają wpływu wyładowania niezupełne w układzie izolacyjnym.

(kliknij w rys., aby powiększyć)

Rys. 6 Wykres współczynnika strat dielektrycznych izolacji uzwojenia stojana generatora 33,75 MVA.

Rys. 6 Wykres współczynnika strat dielektrycznych izolacji uzwojenia stojana generatora 33,75 MVA.

Analiza wyników pomiaru współczynnika tgδ pozwala ocenić stan układu izolacyjnego, gdyż znane są ogóle czynniki wpływające na ich wartość. Odpowiednie wartości współczynnika tgδ potwierdzają, że elementy uzwojenia posiadają izolację z materiałów o niskich stratach dielektrycznych. Na wartość tgδ0,2Un wpływ mają:

  • stopień utwardzenia żywicy termoutwardzalnej,
  • straty dielektryczne układu izolacyjnego i jego ogólny stan,
  • brak wewnętrznej ochrony przeciwjarzeniowej na przeplotach Roebla,
  • charakterystyka powłoki półprzewodzącej czołowej prętów,
  • jakość styku przewodzącej powierzchni prętów z rdzeniem,
  • zawilgocenie i zanieczyszczenie układu izolacyjnego.

Otrzymane wartości współczynnika strat dielektrycznych i przyrostu Δtgδ dla poszczególnych uzwojeń fazowych należy porównać między sobą. Okresowe pomiary przeprowadzone w tej samej temperaturze i w tych samych warunkach na generatorze o ustabilizowanym stanie izolacji dają bardzo zbliżone wyniki. Podobnie zbliżone wyniki otrzymuje się dla tych samych konstrukcyjnie generatorów, z takim samym układem izolacyjnym.

Wartości współczynnika strat dielektrycznych i Δtgδ bardzo zależą od typu i stanu zestarzenia układu izolacyjnego. Należy więc rozróżniać wyniki uwzględniając, że mamy do czynienia z izolacją np.: asfaltowo – mikową, epoksydowo – mikową, poliestrowo – mikową lub że jest wykonana w technologii RESIN RICH lub próżniowo nasycaną VPI. Istotne są również szczegóły dotyczące wykonania powłoki półprzewodzącej w częściach czołowych uzwojenia. Na wartość współczynnika strat dielektrycznych znaczący wpływ ma temperatura izolacji uzwojenia, którą należy podać z wynikami pomiaru.

Pomiar poziomu wyładowań niezupełnych (czytaj na stronie 3)

Pages: 1 2 3