Нужно ли делать тест сопротивления изоляции судовых генераторов?
Если да, то как часто? А самое главное: КАК ПРАВИЛЬНО ЭТО СДЕЛАТЬ?
Приветствую Вас, уважаемые коллеги!
Мое имя Алишер Ешимбетов. И я - судовой электромеханик. В этой статье я постараюсь просто и понятно (на конкретном примере и с картинками) ответить на вышеперечисленные вопросы.
На моем судне установлены бесщеточные синхронные генераторы трехфазного переменного тока независимого (PMG) возбуждения от компании STAMFORD марки HC6 с номинальным напряжением 690 вольт, мощностью в один мегаватт и частотой 60 гц. Возьмем его в качестве примера.
Итак, обмотки вращающихся электрических машин (трансформатор тоже - электрическая машина, но мы говорим тут о генераторах) подвержены электрическим, механическим, температурным и другим воздействиям. Не давно, кстати, недели две назад на систер-шипе один из генераторов сел на корпус своей статорной обмоткой. Причиной, как я понял из разговора с ЭМХ, стало масло, которое каким-то образом через сальник КВ из дизеля по валу попало внутрь генератора. Кому интересно, могу дать контакты того ЭМХ, это мой друг, думаю, он поделится опытом демонтажа генератора и расскажет о том, как он помыл статор генератора изнутри и затем высушил его теплопушками. Сопротивление изоляции, в итоге, пришло в норму.
Так вот, вследствие этих воздействий обмотки и изоляция постепенно изнашиваются и приходят в негодность. Поэтому срок службы электрической машины (если вдруг кто-то у Вас спросит) обычно зависит от долговечности ее изоляции. Соответственно, для контроля состояния электрической машины просто необходимо производить соответствующее обслуживание судового генератора и регулярное тестирование сопротивления изоляции.
При выполнении основных работ по техническому обслуживанию судового генератора необходимо тестировать изоляции обмоток статора и ротора. Измерение сопротивления изоляции дает информацию о влажности и загрязненности изоляции. Основываясь на этой информации можно определить действия по очистке или сушке генератора.
Давайте откроем мануал (рис. 2):
Раз в тысячу моточасов или раз в год (что наступит раньше) мануал на генератор рекомендует (или может даже обязывает) в рамках регулярного технического обслуживания производить тест сопротивления изоляции. Получается, что на наших генераторах такой тест сделали минимум уже 13 раз (включая тест перед первым запуском), так как пробег составляет 12000 моточасов (рис. 3):
Однако, по факту, если быть честным, этот тест обычно подбивается под пятилетку. И везде, где мне довелось работать, такая периодичность для теста сопротивления изоляции судового генератора считалась нормальной.
Крайний раз я проводил такой тест зимой 2021 года на одном из судов моей нынешней компании, где я работаю.
**********
Подготовка к тесту.
Перейдем непосредственно к процедуре тестирования сопротивления изоляции судового генератора переносным мегомметром.
Минимальные значения сопротивления изоляции обычно указаны в руководствах на судовой генератор. Сейчас я приведу значения для своего генератора, но это не значит, что эти цифры являются нормативными. Скорее, эти значения являются РЕКОМЕНДОВАННЫМИ производителем для конкретно моего судового генератора:
Ротор: более 1,5 МОм при температуре 40 градусов.
Статор: более 100 МОм при температуре 40 градусов.
ВНИМАНИЕ! Перед измерением сопротивления изоляции статорных обмоток судовых генераторов все выводы других обмоток (кроме гальванически связанных с проверяемой) этого генератора обязательно должны быть закорочены на корпус устройства! Если Вы тестируете каждую фазную обмотку по отдельности! Это правило работает для ВСЕХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (трансформаторы, ассинхронные электродвигатели и т.д.).
**********
Тест сопротивления изоляции обмоток статора.
Сопротивление изоляции измеряется с помощью переносного мегомметра ( у меня сейчас такой как на рис. 4). Для измерения сопротивления изоляции обмоток статора моего судового генератора тестовое напряжение необходимо установить равным 1000 вольт. Так как тестовое напряжение должно быть близким к рабочему 690 вольт, но не меньше, а переносные мегомметры часто имеют лишь следующие диапазоны тестовых напряжений: 250, 500 и 1000 вольт.
Время тестирования составляет 1 минуту (60 секунд).
В этой статье не будем углубляться в теорию свойств изоляции, иначе это будет не статья, а целая книга. Просто знайте: регистрацию величины сопротивления изоляции необходимо производить на 60-ой секунде.
Перед проведением теста сопротивления изоляции обмоток статора убедитесь, что:
1) Вторичные цепи трансформаторов тока НЕ РАЗОМКНУТЫ. Или закоротите ТТ-шки.
2) Все лишние кабели всевозможных регуляторов напряжения, каких-то трансформаторов питания чего-либо - ОТКЛЮЧЕНЫ. Ничего лишнего, а тем более электронного - только обмотки статора будут участвовать в тесте.
3) Обмотки статора, не участвующие в тесте (если Вы измеряете каждую фазную обмотку по отдельности), ЗАЗЕМЛЕНЫ.
4) Станина генератора ЗАЗЕМЛЕНА (банально, но проверить надо).
5) Все датчики температуры обмоток статора ЗАЗЕМЛЕНЫ (заземляйте, не стесняйтесь).
6) Все возможные цепи заземления трансформаторов напряжения (не общих) должны быть ОТКЛЮЧЕНЫ. Это явление вообще довольно редко встречается, но для стэмфорда это актуально, потому что внутри генератора есть трансформатор напряжения, который не относится к системе возбуждения. Но чаще всего этот пункт не актуален.
Да, подготовка к тесту занимает некоторое время. Но, обычно, трудностей не вызывает.
В итоге получаем вот такую схему для теста сопротивления изоляции обмоток статора судового генератора (рис. 5):
В принципе, можно испытать и все фазные обмотки сразу, а не по отдельности, что и проще, ну и быстрее (рис. 6):
После проведения измерений сопротивления изоляции фазы обмотки должны быть ЗАЗЕМЛЕНЫ с целью снятия с них емкостного заряда!
**********
Тест сопротивления изоляции обмоток ротора.
Тестовое напряжение, подаваемое на роторные обмотки и обмотки возбуждения, согласно руководства НА МОЙ ГЕНЕРАТОР составляет 500 вольт. Возможно, что в руководстве Вашего генератора эта цифра может быть другой или не прописана вообще. В последнем случае, ИМХО, Вы также можете использовать тестовое напряжение мегомметра в 500 вольт - ничего страшного вообще не случится.
При тестировании обмоток ротора:
1) ЗАКОРОТИТЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬ перед проведением измерений как показано на рис. 7.
2) Подключите переносной мегомметр между обмотками ротора и ВАЛОМ РОТОРА как показано на рис. 7. Измеряемый ток НЕ ДОЛЖЕН проходить через подшипники (НЕ подключайте землю мегомметра к станине, только к ВАЛУ!).
3) После измерения сопротивления изоляции снимите емкостный заряд с обмоток, соединив их с землей (тут можно и к станине).
При тестировании обмоток статора ВОЗБУДИТЕЛЯ:
1) Отсоедините все лишние кабели (регулятора напряжения и т.д. - оставляем только обмотку).
2) Подключите переносной мегомметр между обмотками статора возбудителя и станиной генератора как показано на рис. 7.
3) После измерения сопротивления изоляции снимите емкостный заряд с обмоток, соединив их с землей.
**********
Данная статья написана на основе руководства по эксплуатации и обслуживанию судового генератора марки STAMFORD HC6.
Прежде чем приступать к тестированию сопротивления изоляции Вашего судового генератора, обязательно прочтите его документацию!
**********
На этом у меня все. В заключение приведу одну хорошую мудрость:
Если боишься - не делай, если делаешь - не бойся!
Всем пока и до новых встреч!
**********
BRGDS,
Alisher K. Eshimbetov.
Electro-Technical Officer (ETO).
Наш телеграм-чат судовых электромехаников по ссылке:
Мой YouTube канал: