Ремонты генераторов и синхронных компенсаторов - Определение места замыкания в обмотке ротора турбогенератора

1. Ремонты генераторов и синхронных компенсаторов
2. Определение места замыкания в обмотке ротора турбогенератора
3. Определение места виткового замыкания в обмотке ротора
4. Вибрация электрических машин

2. Определение места замыкания в обмотке ротора турбогенератора.

Обмотка ротора имеет относительно слабую изоляцию, низковольтную и механически непрочную. Ротор часто подвергается вибрации, например, при асинхронных и несимметричных режимах. Поэтому нарушение изоляции обмотки ротора турбогенератора - довольно частое явление.

При повреждении изоляции ротора возникает замыкание на землю (ЗНЗ) в обмотке ротора. Поскольку вся система возбуждения турбогенератора изолирована от земли, то одно ЗНЗ неопасно. ПТЭ разрешают работать с одним ЗНЗ в течение времени, необходимого для подготовки генератора к ремонту, и не требуют аварийной остановки турбогенератора при возникновении первого ЗНЗ.

Однако второе ЗНЗ может привести к серьезному повреждению ротора и всего генератора. Поэтому при обнаружении первого ЗНЗ немедленно вводится релейная защита ротора от второго ЗНЗ, схема которой показана на рис.2.

Рис.2. Схема защиты ротора от второго замыкания на землю

Защита от второго ЗНЗ состоит из реле Р максимального напряжения постоянного тока, один конец обмотки которого присоединен к земле, а второй - к движку потенциометра П. Потенциометр включен на все напряжение возбудителя (или, что тоже самое, на все напряжение ротора). Положение движка потенциометра регулируется так, чтобы напряжение на Р равнялось нулю.

При возникновении второго ЗНЗ в обмотке ротора баланс напряжений нарушится и реле Р сработает - выдаст сигнал на отключение и гашение поля турбогенератора.

Для локализации места ЗНЗ на концы вала ротора подается постоянное напряжение, создающее ток в несколько ампер. Все приложенное напряжение распределится равномерно по длине ротора, а обмотка возбуждения, замыкающаяся на корпус ротора, окажется под напряжением, равным напряжению на роторе в точке замыкания. К одному из колец обмотки возбуждения присоединяется первый зажим вольтметра постоянного тока, а ко второму зажиму - щуп. При прикосновении щупа к телу ротора он покажет падение напряжения между точкой ЗНЗ обмотки и точкой прикосновения. Естественно, что в точке ЗНЗ обмотки разность напряжений будет равна нулю.

Таким способом находят один периметр ротора, в котором имеется ЗНЗ. Поврежденный паз находят следующим образом (рис.3): питание постоянным током (доли ампера) подается от источника через токоограничиващий резистор Р в две противостоящие по диаметру точки, например, вверху и внизу.

Рис.3. Определение места замыкания обмотки ротора на корпус. Определение поврежденного паза; а и б - точки нулевых показаний милливольтметра; 2 и 3-эпюры напряжений

Милливольтметром производится обход поверхности ротора по окружности. При обходе ротора щупом будут обнаружены две точки а и б, в которых милливольтметр покажет 0. Одна из точек будет истинной, а вторая – ложной. (Ток от + течет равномерно по сечению ротора как прямо вниз, так и по левой и правой половинам окружности бочки ротора. Следовательно, нулевой потенциал будет находиться симметрично по обе стороны ротора). Найденные точки а и б отмечают мелом. Затем точки подвода тока смещают по окружности, например на 30°, и измерение повторяется. Опять находят две точки нулевого потенциала на роторе. Истинная точка должна совпасть с найденной при первом измерении - это паз, в котором имеется ЗНЗ.