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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
Section 1 Règles générales Normes des tests d'acceptation. Générateurs et compensateurs synchrones
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Règles d'installation des installations électriques (PUE) 1.8.13. Les générateurs synchrones d'une puissance supérieure à 1 MW et d'une tension supérieure à 1 kV, ainsi que les compensateurs synchrones, doivent être testés intégralement dans ce paragraphe. Les générateurs d'une puissance allant jusqu'à 1 MW et d'une tension supérieure à 1 kV doivent être testés conformément aux paragraphes 1-5, 7-15 du présent paragraphe. Les générateurs avec une tension jusqu'à 1 kV, quelle que soit leur puissance, doivent être testés conformément aux paragraphes 2, 4, 5, 8, 10-14 de ce paragraphe. 1. Détermination de la possibilité de mise en marche sans générateurs de séchage au-dessus de 1 kV. Doit être produit conformément aux instructions du fabricant. 2. Mesure de la résistance d'isolement. La résistance d'isolement ne doit pas être inférieure aux valeurs indiquées dans le tableau 1.8.1. 3. Test de l'isolation de l'enroulement du stator avec une tension redressée augmentée avec la mesure du courant de fuite dans les phases. Chaque phase ou branche est testée séparément avec d'autres phases ou branches connectées au corps. Pour les générateurs avec enroulements de stator refroidis par eau, l'essai est effectué si cela est possible dans la conception du générateur. Les valeurs de tension d'essai sont données dans le tableau 1.8.2. Pour les turbo-alternateurs de type TGV-300, l'essai doit être effectué le long des branches. La tension redressée d'essai pour les générateurs des types TGV-200 et TGV-300 est respectivement de 40 et 50 kV. Pour les turbogénérateurs TVM-500 (Unom=36,75 kV), la tension d'essai est de 75 kV. La mesure des courants de fuite pour tracer leur dépendance aux courbes de tension est effectuée à au moins cinq valeurs de la tension redressée - de 0,2Umax à Umax par étapes égales. A chaque palier, la tension est maintenue pendant 1 minute. Dans ce cas, les courants de fuite sont enregistrés après 15 et 60 s. L'évaluation des caractéristiques obtenues est effectuée conformément aux instructions du fabricant. 4. Test d'isolation avec augmentation de la tension à fréquence industrielle. L'essai est réalisé selon les normes indiquées dans le tableau 1.8.3. Chaque phase ou branche est testée séparément avec d'autres phases ou branches connectées au corps. La durée d'application de la tension d'essai normalisée est de 1 min. Lors du test d'isolation avec une tension à fréquence industrielle accrue, les points suivants doivent être respectés : a) il est recommandé de tester l'isolation des enroulements du stator du générateur avant d'insérer le rotor dans le stator. Si l'accostage et l'assemblage du stator de l'hydrogénérateur sont effectués sur le site d'installation et que le stator est ensuite installé dans l'arbre sous forme assemblée, son isolation est testée deux fois: après l'assemblage sur le site d'installation et après l'installation du stator dans l'arbre avant d'entrer le rotor dans le stator. Lors de l'essai, l'état des parties frontales de la machine est contrôlé : pour les turbogénérateurs - avec flasques retirés, pour les hydrogénérateurs - avec trappes de ventilation ouvertes ; b) l'essai de l'isolation de l'enroulement du stator pour les machines refroidies par eau doit être effectué avec de l'eau distillée circulant dans le système de refroidissement avec une résistance spécifique d'au moins 100 kOhm/cm et un débit nominal ; c) après avoir testé l'enroulement du stator avec une tension accrue pendant 1 min pour les générateurs de 10 kV et plus, réduire la tension d'essai à la tension nominale du générateur et maintenir pendant 5 min pour surveiller la couronne des parties frontales des enroulements du stator. Dans le même temps, il ne devrait y avoir aucune lueur jaune ou rouge concentrée à des points individuels, l'apparition de fumée, de bandages fumants et de phénomènes similaires. La lumière bleue et blanche est autorisée ; d) le contrôle de l'isolation de l'enroulement du rotor des turbogénérateurs est effectué à la vitesse nominale du rotor ; e) avant la mise en service du générateur une fois l'installation terminée (pour les turbogénérateurs - après l'insertion du rotor dans le stator et l'installation des flasques), il est nécessaire d'effectuer un essai de contrôle avec une tension à fréquence industrielle nominale ou une tension redressée égale à 1,5 Unom. Durée du test 1 min. 5. Mesure de résistance CC. Les normes d'écarts admissibles de résistance au courant continu sont données dans le tableau 1.8.4. Lors de la comparaison des valeurs de résistance, elles doivent être portées à la même température. 6. Mesure de la résistance de l'enroulement du rotor au courant alternatif. La mesure est effectuée afin de détecter les courts-circuits de spire dans les enroulements du rotor, ainsi que l'état du système d'amortissement du rotor. Pour les rotors à pôles non saillants, la résistance de l'ensemble de l'enroulement est mesurée, et pour les rotors à pôles saillants, chaque pôle de l'enroulement séparément ou deux pôles ensemble est mesuré. La mesure doit être effectuée avec une tension d'entrée de 3 V par tour, mais pas plus de 200 V. Lors du choix de la valeur de la tension d'entrée, la dépendance de la résistance à la valeur de la tension d'entrée doit être prise en compte. La résistance des enroulements des rotors à pôles non saillants est déterminée à trois à quatre pas de vitesse, y compris le pas nominal, et à l'état stationnaire, en maintenant la tension ou le courant appliqué inchangé. La résistance entre les pôles ou les paires de pôles est mesurée uniquement avec le rotor à l'arrêt. Des écarts de plus de 3 à 5% des résultats obtenus par rapport aux données du fabricant ou à la valeur moyenne des résistances polaires mesurées indiquent la présence de défauts dans l'enroulement du rotor. L'apparition de fermetures de bobines est indiquée par la nature brutale de la diminution de la résistance avec l'augmentation de la vitesse, et la mauvaise qualité des contacts du système d'amortissement du rotor est indiquée par la nature douce de la diminution de la résistance avec l'augmentation de la vitesse. La conclusion finale sur la présence et le nombre de spires fermées doit être tirée sur la base des résultats de la prise des caractéristiques du court-circuit et de sa comparaison avec les données du fabricant. 7. Vérification et essai des équipements électriques des systèmes d'excitation. Les normes d'essai pour les équipements de puissance des systèmes d'auto-excitation à thyristors (ci-après dénommés STS), les systèmes d'excitation à thyristors indépendants (STN), les systèmes d'excitation sans balais (BSV), les systèmes d'excitation à haute fréquence (HF) à semi-conducteurs sont données. La vérification du régulateur d'excitation automatique, des dispositifs de protection, du contrôle, de l'automatisation, etc. est effectuée conformément aux instructions du fabricant. La vérification et l'essai des excitateurs de machines électriques doivent être effectués conformément au 1.8.14. 7.1. Mesure de la résistance d'isolement. Les valeurs de résistance d'isolement à une température de 10-30 ºС doivent correspondre à celles indiquées dans le tableau 1.8.5. 7.2. Test de surtension à fréquence industrielle. La valeur de la tension d'essai est prise conformément au tableau 1.8.5, la durée d'application de la tension d'essai est de 1 min. 7.3. Mesure de la résistance en courant continu des enroulements des transformateurs et des machines électriques dans les systèmes d'excitation. La résistance des enroulements des machines électriques (générateur auxiliaire dans le système STN, générateur inducteur dans le système HF, générateur synchrone inversé dans le système BSV) ne doit pas différer de plus de 2% des données d'usine ; enroulements des transformateurs (redresseurs dans les systèmes STS, STN, BSV ; transformateurs en série dans les systèmes STS individuels) - de plus de 5 %. La résistance des branches parallèles des enroulements de travail des générateurs à inductance ne doit pas différer de plus de 15%, la résistance des phases des sous-excitateurs rotatifs - de pas plus de 10%. 7.4. Contrôle des transformateurs (redresseur, série, auxiliaire, excitation initiale, mesure de tension et transformateurs de courant). Le contrôle est effectué conformément aux normes données en 1.8.16, 1.8.17, 1.8.18. Pour les transformateurs série PT, la relation entre la tension sur les enroulements secondaires ouverts et le courant du stator du générateur U2p.t. = f (Ist.) est également déterminée. La caractéristique U2p.t. = f(Ist.) est déterminée lors de la caractérisation d'un court-circuit triphasé du générateur (unité) à Ist.nom .. Les caractéristiques des phases individuelles (avec des transformateurs monophasés en série) ne doivent pas différer les unes des autres de plus de 5 %. 7.5. Détermination des caractéristiques d'un générateur synchrone auxiliaire de fréquence industrielle dans les systèmes RTC. Le générateur auxiliaire (AG) est contrôlé conformément à l'article 8 du présent paragraphe. La caractéristique de court-circuit du VG est déterminée jusqu'à Ist.nom., et la caractéristique de ralenti jusqu'à 1,3Ust.nom. avec vérification de l'isolement du virage dans les 5 min. 7.6. Détermination des caractéristiques du générateur d'inductance avec l'unité de redressement dans le système d'excitation RF. Produit avec l'enroulement d'excitation série désactivé. Caractéristique de ralenti de la génératrice inductive avec l'unité de redressement (VR), [Ust, Uvu=f(In.v.), où In.v. - courant dans l'enroulement d'excitation indépendante], déterminé jusqu'à la valeur Uvu, correspondant à deux fois la valeur nominale de la tension du rotor, ne doit pas différer de la valeur d'usine de plus de 5 %. L'écart de tension entre les vannes VU connectées en série ne doit pas dépasser 10 % de la valeur moyenne. La caractéristique de court-circuit du générateur d'inductance avec le WU ne doit pas non plus différer de celle de l'usine de plus de 5%. Avec un courant redressé correspondant au courant nominal du rotor, la propagation des courants le long des branches parallèles dans les bras du WU ne doit pas dépasser ± 20% de la valeur moyenne. La caractéristique de charge est également déterminée lors de travaux sur le rotor jusqu'à Irxx [Ir \uXNUMXd f (Iv.v.)], où Iv.v. - courant d'excitation de l'excitateur. 7.7. Détermination des caractéristiques externes d'un sous-excitateur rotatif dans les systèmes d'excitation RF. Lorsque la charge sur le sous-excitateur change (la charge est un régulateur d'excitation automatique), la variation de la tension du sous-excitateur ne doit pas dépasser la valeur spécifiée dans la documentation d'usine. La différence de tension entre les phases ne doit pas dépasser 10 %. 7.8. Vérification des éléments d'un générateur synchrone inversé, un convertisseur rotatif dans le système BSV. La résistance en courant continu des connexions de contact transitoires du redresseur rotatif est mesurée: la résistance du conduit de courant, constitué de fils d'enroulement et de goujons traversants reliant l'enroulement d'induit aux fusibles (le cas échéant); raccordement de vannes avec fusibles ; la résistance du convertisseur rotatif se fusible. Les résultats de mesure sont comparés aux normes d'usine. Les couples de serrage des vannes, des fusibles du circuit RC, des varistances, etc. sont vérifiés. selon les normes d'usine. Les courants inverses des vannes d'un convertisseur tournant sont mesurés dans un circuit complet avec des circuits RC (ou varistances) à une tension égale à la tension de répétition pour une classe donnée. Les courants ne doivent pas dépasser les valeurs spécifiées dans les instructions du fabricant pour les systèmes d'excitation. 7.9. Détermination des caractéristiques du générateur inversé et du redresseur tournant dans les modes de court-circuit triphasé du générateur (bloc). Le courant du stator Ist, le courant d'excitation de l'excitateur Iv.v., la tension du rotor Ur sont mesurés, la conformité des caractéristiques de l'excitateur Ur = f (In.v.) avec celles d'usine est déterminée. En fonction des courants de stator mesurés et de la caractéristique d'usine du court-circuit du générateur Ist \u10d f (Ir), le réglage correct des capteurs de courant du rotor est déterminé. L'écart du courant rotorique mesuré à l'aide d'un capteur de type DTR-P (courant de sortie BSV) ne doit pas dépasser XNUMX % de la valeur calculée du courant rotorique. 7.10. Test des convertisseurs à thyristor des systèmes STS, STN, BSV. La mesure de la résistance d'isolement et le test haute tension sont effectués conformément au tableau 1.8.5. Les convertisseurs à thyristors (TC) avec système de refroidissement par eau sont testés hydrauliquement avec une pression d'eau accrue. La valeur de pression et le temps d'exposition doivent être conformes aux normes du fabricant pour chaque type de transducteur. L'isolation TC est revérifiée après le remplissage de distillat (voir tableau 1.8.3). L'absence de thyristors poinçonnés, de circuits RC endommagés est vérifiée. Le contrôle se fait avec un ohmmètre. L'intégrité des circuits parallèles de la cartouche fusible de chaque fusible de puissance est vérifiée en mesurant la résistance au courant continu. L'état du système de commande des thyristors est vérifié, la plage de régulation de la tension redressée lorsqu'elle est exposée au système de commande des thyristors. Le TP est vérifié lorsque le générateur fonctionne en mode nominal avec le courant nominal du rotor. Le contrôle est effectué dans le périmètre suivant :
7.11. Vérification de l'installation de la diode de redressement dans le système d'excitation RF. Produit lorsque le générateur fonctionne en mode nominal avec le courant nominal du rotor. Le chèque détermine :
7.12. Vérification des équipements de commutation, des résistances de puissance, des équipements auxiliaires des systèmes d'excitation. Le contrôle est effectué conformément aux instructions du fabricant et 1.8.34. 7.13. Mesure de la température des résistances de puissance, des diodes, des fusibles, des jeux de barres et d'autres éléments des convertisseurs et des armoires dans lesquels ils se trouvent. Les mesures sont prises après la mise sous tension des systèmes d'excitation en charge. Les températures des éléments ne doivent pas dépasser les valeurs spécifiées dans les instructions du fabricant. Lors de la vérification, l'utilisation d'imageurs thermiques est recommandée, l'utilisation de pyromètres est autorisée. 8. Détermination des caractéristiques du générateur : a) court-circuit triphasé. La caractéristique est supprimée lorsque le courant du stator passe au courant nominal. Les écarts par rapport aux spécifications d'usine doivent être compris dans l'erreur de mesure. La diminution de la caractéristique mesurée, qui dépasse l'erreur de mesure, indique la présence de courts-circuits de spire dans l'enroulement du rotor. Pour les générateurs fonctionnant dans un bloc avec un transformateur, la caractéristique de court-circuit de l'ensemble du bloc est supprimée (avec l'installation d'un court-circuit derrière le transformateur). Il est permis de ne pas déterminer la caractéristique du générateur lui-même, fonctionnant dans un bloc avec un transformateur, s'il existe des rapports d'essais pertinents sur le stand du fabricant. Pour les compensateurs synchrones sans moteur accélérateur, un court-circuit triphasé est décaractérisé sur une roue libre s'il n'y a pas de caractéristique prise en usine ; b) inactif. La montée en tension de la fréquence nominale au ralenti permet de produire jusqu'à 130% de la tension nominale des turboalternateurs et compensateurs synchrones, jusqu'à 150% de la tension nominale des hydrogénérateurs. Il est permis d'enregistrer la caractéristique de ralenti du turbo- et de l'hydro-générateur jusqu'au courant d'excitation nominal à une vitesse de générateur réduite, à condition que la tension sur l'enroulement du stator ne dépasse pas 1,3 de la tension nominale. Avec les compensateurs synchrones, il est permis de prendre la caractéristique roue libre. Pour les générateurs fonctionnant dans un bloc avec des transformateurs, la caractéristique de ralenti du bloc est supprimée ; dans ce cas, le générateur est excité jusqu'à 1,15 fois la tension nominale (limitée par le transformateur). La caractéristique de ralenti du générateur lui-même, déconnecté du transformateur de l'unité, ne peut pas être supprimée s'il existe des rapports de test pertinents à l'usine du fabricant. L'écart de la caractéristique de ralenti par rapport à celle d'usine n'est pas normalisé, mais doit être compris dans l'erreur de mesure. 9. Essai d'isolation entre spires. Le test doit être effectué en élevant la tension de la fréquence nominale du générateur au ralenti à une valeur correspondant à 150% de la tension nominale du stator des générateurs hydrauliques, 130% - des turbogénérateurs et des compensateurs synchrones. Pour les générateurs fonctionnant en bloc avec un transformateur, voir les instructions au point 9. Dans ce cas, la symétrie des tensions dans les phases doit être vérifiée. La durée du test à la tension la plus élevée est de 5 minutes. Il est recommandé de tester l'isolation entre spires simultanément avec les caractéristiques de ralenti. 10. Mesure des vibrations. Les vibrations (gamme de déplacements vibratoires, amplitude d'oscillation doublée) des groupes électrogènes et de leurs excitateurs de machines électriques ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 1.8.6. La vibration des roulements des compensateurs synchrones avec une vitesse de rotation nominale de 750 à 1500 tr/min ne doit pas dépasser 80 µm en termes de plage de déplacement de vibration ou 2,2 mm s-1 en termes de valeur efficace de la vitesse de vibration. 11. Vérification et test du système de refroidissement. Fabriqué conformément aux instructions du fabricant. 12. Vérification et test du système d'alimentation en huile. Fabriqué conformément aux instructions du fabricant. 13. Vérification de l'isolation du roulement pendant le fonctionnement du générateur (compensateur). Produit en mesurant la contrainte entre les extrémités de l'arbre, ainsi qu'entre la plaque de base et le logement de roulement isolé. Dans ce cas, la contrainte entre la plaque de fondation et le roulement ne doit pas dépasser la contrainte entre les extrémités de l'arbre. Une différence de tension supérieure à 10 % indique un défaut d'isolation. 14. Test du générateur (compensateur) sous charge. La charge est déterminée par les possibilités pratiques pendant la période des tests d'acceptation. L'échauffement du stator à une charge donnée doit correspondre aux données du passeport. 15. Détermination des caractéristiques de l'excitatrice du collecteur. La caractéristique de ralenti est déterminée à la valeur de tension (plafond) la plus élevée ou à la valeur définie par le fabricant. La suppression des caractéristiques de charge est effectuée lorsque la charge sur le rotor du générateur n'est pas inférieure au courant d'excitation nominal du générateur. Les écarts de caractéristiques par rapport à ceux d'usine doivent être dans les limites de l'erreur de mesure admissible. 16. Essai des fils terminaux de l'enroulement du stator du turboalternateur série TGV. En plus des essais spécifiés dans les tableaux 1.8.1 et 1.8.3, les bornes d'extrémité avec isolation en verre époxy du condensateur sont soumises à des essais conformément aux paragraphes 16.1 et 16.2. 16.1. Mesure de la tangente de perte diélectrique (tg δ). La mesure est effectuée avant d'installer la borne d'extrémité sur le turbogénérateur à une tension d'essai de 10 kV et une température ambiante de 10-30ºС. La valeur tg δ de la terminaison assemblée ne doit pas dépasser 130 % de la valeur mesurée en usine. Dans le cas de la mesure de tg δ de la sortie d'extrémité sans couvercles en porcelaine, sa valeur ne doit pas dépasser 3 %. 16.2. Vérification de l'étanchéité au gaz. Le test d'étanchéité aux gaz des sorties d'extrémité, testé en usine avec une pression de 0,6 MPa, est réalisé avec une pression d'air comprimé de 0,5 MPa. La sortie d'extrémité est considérée comme ayant réussi l'essai si, à une pression de 0,3 MPa, la perte de charge ne dépasse pas 1 kPa/h. 17. Mesure de la tension résiduelle du générateur lorsque l'AGP est désactivé dans le circuit du rotor. La valeur de la contrainte résiduelle n'est pas normalisée. 18. Test du générateur (compensateur) sous charge. La charge est déterminée pratiquement par les possibilités pendant la période des tests d'acceptation. L'échauffement du stator à une charge donnée doit correspondre aux données constructeur. Tableau 1.8.1. Valeurs admissibles de la résistance d'isolement et du coefficient d'adsorption
Tableau 1.8.2. Tester la tension redressée pour les enroulements de stator des générateurs synchrones et des compensateurs
Tableau 1.8.3. Tension d'essai à fréquence industrielle pour les enroulements des générateurs synchrones et des compensateurs
* Pour les terminaisons testées en usine avec isolation de l'enroulement du stator. ** Pour bornes de réserve avant installation sur le turboalternateur. Tableau 1.8.4. Tolérance de résistance CC
Tableau 1.8.5. Résistance d'isolement et tensions d'essai des éléments des systèmes d'excitation
Tableau 1.8.6. Valeurs limites pour les vibrations des générateurs et de leurs excitateurs
* en présence d'équipements de contrôle de la vitesse de vibration, il est mesuré que la valeur quadratique moyenne de la vitesse de vibration ne doit pas dépasser 2,8 mm s-1 le long des axes vertical et transversal et 4,5 mm s-1 le long de l'axe longitudinal.
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