Высоковольтные испытания генераторов при помощи специализированной испытательной установки с компенсацией (СИУК)
“Правила устройства электроустановок” (ПУЭ) указывают, что электрооборудование до 500 кВ, вновь вводимое в эксплуатацию, должно быть подвергнуто приёмо-сдаточным испытаниям. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты обязательно для электрооборудования на напряжения до 35 кВ. Установки СИУК позволяют в полном объёме выполнить требования ПУЭ главы 1.8.13 в части Синхронных генераторов, а так же РД.34.45-51.300-97 “Объём и нормы испытаний электрооборудования” Гл. 3.5.
Установки типа СИУК относятся к оборудованию для высоковольтных испытаний и предназначены для проведения испытаний изоляции обмоток статоров турбо и гидрогенераторов, а так же крупных электрических машин переменным напряжением с компенсацией реактивной мощности в режиме резонанса токов и выпрямленным напряжением. Изготовление установок ведётся в соответствии с “Технические условия ТУ 3414-001-74930430-2008 для серии СИУК” зарегистрированные в Федеральном агенстве по техническому регулированию и метрологии ФГУП “СТАНДАРТИНФОРМ” за №200/104976 от 26.03.2008 г.
В конце 80-х годов Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ПО “Союзтехэнерго” были разработаны “Рекомендации по проектированию организации эксплуатации ГЭС и ГАЭС” (УДК 621.311.21.004.1), которые были утверждены Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 27.06.89 г. Установка СИУК была включена в этих рекомендациях в “Примерный перечень оборудования, аппаратуры, приборов и инструмента электротехнической лаборатории”. Что свидетельствует о признании функциональных возможностях установки и её востребованности при эксплуатации электростанций.
Все установки могут использоваться для высоковольтных испытаний двигателей и генераторов различных мощностей при мощности на выходе от нуля до номинального значения. Если емкость испытуемого объекта мала, то настройка в резонанс не требуется. Резонансный трансформатор работает при этом с сомкнутым магнитопроводом, т.е. как обычный трансформатор. Максимальная мощности ВН, при которой возможна работа без резонанса, составляет:
- для СИУК-246 – 30 кВА;
- для СИУК-370 и СИУК-500 – 60 кВА.
В состав испытательной установки входит: испытательный резонансный трансформатор типа ОМИК (Фото 3 и 4), регулятор напряжения (Фото 1), выпрямитель, контрольно-измерительная, защитная и сигнальная аппаратура (Фото 2). Всё оборудование смонтировано в закрытом шкафу. Шкаф имеет цапфы для переноса краном.
Испытательный трансформатор ОМИК имеет плавно регулируемый зазор в магнитопроводе, который состоит из двух частей. Верхняя часть магнитопровода перемещается с помощью винтовой и червячной передачи от электродвигателя. При изменении зазора изменяется индуктивность трансформатора, что позволяет при испытании напряжением настраиваться в режим резонанса токов и полностью компенсировать в силовой цепи схемы реактивную испытательную мощность. Резонанс контролируется по току, потребляемому испытательным трансформатором. При этом мощность потребляемая установкой из сети в 10-12 раз меньше испытательной. Испытания выпрямленным напряжением и настройка шарового разрядника, проводятся при сомкнутом магнитопроводе и трансформатор работает как обычный повышающий трансформатор.
Сущность работы установки на переменном напряжении состоит в том, что, благодаря резонансу, прекращается перемещение реактивной энергии из сети в ёмкость и из ёмкости обратно в сеть. Происходит её переход из ёмкости нагрузки в индуктивность трансформатора и обратно, а из сети при этом потребляется только активная энергия, которая расходуется на компенсацию потерь.
Питание на трансформатор подаётся от регулятора напряжения, который имеет блок-контакты, разрешающие поднимать напряжение на испытательном трансформаторе только с нуля. Напряжение на выходе регулятора контролируется вольтметром. Скорость изменения напряжения 1 кВ/сек. Номинальная мощность кратковременная (1 мин.) 30 кВА, максимальный ток нагрузи 75 А.
Фото 1. Регулятор напряжения для СИУК-246/43-60.
Фото 2. Панель управления СИУК-246/43-60 до 2015 г.
В стендовые приборы входят приборы аналоговые щитовые:
– вольтметр ЭВ 2259М, 0-500 В, 1,5 ТУ 4223-038-71064713-2007;
– амперметр ЭА 2258М, 100/5 А, 1,5 ТУ 4223-038-71064713-2007;
– микроамперметр М1692А, 0-50 мкА, 0,5 ТУ 25-04-132-78;
– микроамперметр М1692А, 0-100 мкА, 0,5 ТУ 25-04-132-78;
– микроамперметр М1692А, 0-200 мкА, 0,5 ТУ 25-04-132-78.
Изготовитель приборов – ЗАО ПО “Электроточприбор”, г. Омск. Все приборы внесены в гостреестр за номерами 40375-09 (вольтметр и амперметр) и 44401-10 (микроамперметры).
В настоящее время установка выпускается с измерительной системой ИС-50э, в состав которой входит делитель напряжения ДН-50э и измеритель постоянных и переменных напряжений ИПН-2э. Основная относительная погрешность системы не более 1,0%. Ознакомьтесь с паспортом системы ИС-50э – Измерительная система . До 2015 г. измерительную систему мы предлагали как некую опцию, но убедившись, что все Заказчики включают её в комплект поставки, было принято решение убрать два микроамперметра и вместо них на панели установить ИПН-2э. Для измерения токов утечки используется микроамперметр с диапазоном 0-100 мкА, 0,5. Он устанавливается в изолированном боксе. Теперь панель оператора выглядит так:
Фото 2.1 Панель управления с 2015 г.
Фото 3 и 4. На виде слева и виде с тыла, хорошо виден основной узел установки – резонансный трансформатор.
Фото 5. Вид установки с правой стороны через окно верхней дверцы
Фото 6. Панель управления с цифровыми приборами 2010 г.
Применение испытательных установок типа СИУК позволяет:
– отказаться от применения целого комплекса мощного оборудования для высоковольтных испытаний, приборов, аппаратуры и от сборки электрической схемы у объекта испытаний;
– существенно сократить время на подготовку и проведение испытаний с высокой технологичностью, универсальностью и качеством их проведения;
– облегчить условия труда, мобильность и культуру испытаний;
– обеспечить при испытаниях полное выполнение требований техники безопасности.
