Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Măsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotative

12,995 views

Published on

  • Dating direct: ♥♥♥ http://bit.ly/369VOVb ♥♥♥
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Sex in your area is here: ♥♥♥ http://bit.ly/369VOVb ♥♥♥
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here

Măsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotative

  1. 1. MĂSURAREA REZISTENŢEI DE IZOLAŢIE LA MAŞINILEELECTRICE ROTATIVEPartea teoretica1. Probe generale privind maşinile electrice1.1 Verificări necesareVerificările ce se efectuează înainte pornirii maşinilor electrice, cum şi metodele demăsură şi reglare deprind în mod esenţial de tipul constructiv al maşinii, de felul şivaloarea tensiunii de alimentare, cum şi de destinaţie, iar într-o măsură mult mai micăchiar de puterea maşinilor.Privit în ansamblu, programul general de verificări şi încercări, în timpul sau la sfârşitullucrărilor de montaj (inclusiv punerea lor în funcţiune) trebuie să cuprindă în ordine: Verificarea exterioară şi a stării generale a maşinii; Verificarea montajului mecanic al maşinii; Măsurarea rezistenţelor de izolaţie; Încercarea rigidităţii dielectrice a izolaţiei înfăşurărilor; Măsurarea rezistenţei înfăşurărilor; Verificarea aşezării periilor şi portperiilor pe colector; Pornirea de probă a maşinii, verificarea mersului liber şi controlul funcţionării părţiimecanice la mersul în gol; Ridicarea caracteristicilor la mersul în gol; Pornirea în sarcină şi verificarea funcţionării.2. Măsurarea rezistenţei de izolaţieRezistenţa de izolaţie a înfăşurărilor maşinilor electrice se măsoară cu ajutorulmegohmmetrului înaintea pornirii de probă sau înaintea tuturor pornirilor precedate de ooprire îndelungată.
  2. 2. Este indicat ca în perioada pornirilor de rodaj a instalaţiilor tehnologice, să se verificerezistenţa de izolaţie a înfăşurărilor maşinilor electrice împreună cu tot circuitul dealimentare, când între două porniri succesive au trecut mai mult de 24h. Respectareaacestei recomandări este foarte importantă în cazul unităţilor mari ca putere sau la cele detensiune înaltă, cum şi în cazul acţionărilor de răspundere mare.Tensiunea megohmmetrului este aleasă în funcţie de tensiunea nominală a înfăşurăriicare se măsoară.Conform STAS 1893-65, rezistenţa de izolaţie a înfăşurărilor maşinilor electrice faţă demasă şi între înfăşurări nu trebuie să fie mai mică decât valoarea obţinută din relaţia:Rizol =1001000 nnPU+[MΩ],în care Un şi Pn sunt valorile nominale ale maşinii (în V şi KVA).Valoarea obţinută prin relaţia de mai sus reprezintă rezistenţa de izolaţie minimă admisă înexploatare. La maşinile noi aceasta este mult mai mare decât valoarea obţinută prin relaţiade mai sus, iar valorile de comparaţie se iau din catalogul fabricii constructoare sau dincartea maşinii.Rezistenţa de izolaţie a înfăşurărilor maşinilor electrice depinde foarte mult detemperatură. Se admite totuşi să se aprecieze starea izolaţiei maşinilor de joasă tensiunecu puteri până la 100 kW după rezultatele măsurătorilor la rece.În tabelul 1 se dau date orientative privind variaţia rezistenţei de izolaţie în funcţie deîncălzirea maşinii.Tabelul 1∆θ[0C]20406080 100K 3 1030100 300∆θ [0C] – diferenţa între temperatura maşinii în funcţionare şi cea în stare rece;K – raportul rezistenţelor de izolaţie a maşinii în stare rece şi cea în stare caldă la θ [0C].De exemplu, dacă în stare rece temperatura maşinii este de θ =20 0C, iar în stare caldăare 100 0C, ∆θ =80 0C iar raportul K are valoarea 100. Dacă rezistenţa maşinii în starerece era, de exemplu, Rizol=50 MΩ, în stare caldă va fi de 100 ori mai mică, adică 0,5 MΩ.
  3. 3. În cazul în care rezistenţa de izolaţie măsurată la rece şi recalculată la temperatura defuncţionare indicată în cartea maşinii sau conform STAS pentru clasa de izolaţierespectivă, este mai mică decât 0,5 MΩ, este indicat să se efectueze o încălzire de probă,la temperatura de funcţionare la care se va măsura precis valoarea rezistenţei de izolaţie.În cazul maşinilor de tensiune înaltă, măsurarea rezistenţei de izolaţie are anumiteparticularităţi care în mod obligatoriu trebuie luate în considerare.Datorită izolaţiei puternice, înfăşurările statorice au o capacitate mare între ele şi faţă demasă. În timpul măsurării indicaţiile megohmmetrului variază în timp datorită încărcăriicapacităţii. Rezultatele obţinute sunt considerate corespunzătoare dacă se citesc la 60 sdupă aplicarea tensiunii de măsură, tensiune care trebuie să fie constantă. Tensiunea demăsură poate fi menţinută practic constantă, dacă turaţia inductorului megohmmetruluieste constantă şi aproximativ egală cu cea nominală indicată de aparat.Se citesc indicaţiile aparatului după 15 s şi respectiv 60 s de la aplicarea tensiuniinotându-se valorile respective.Raportul Ka între valorile rezistenţelor de izolaţie citite la 60 s notată cu R60 şi la 15 s notatăcu R15 reprezintă un criteriu de apreciere al umidităţii izolaţiei înfăşurării. Acest raport Kaeste numit coeficient de absorbţie şi se recomandă ca valoarea lui minimă să fie 1,3pentru temperaturi cuprinse între 15 şi 30 0C.Ka = R60/R15 pentru ∆θ =(15 – 30) 0CCu cât raportul Ka este mai mare, cu atât gradul de umiditate al izolaţiei respective estemai mic. În cazul când R60 are o valoare mult mai mică sub cea normală, iar Ka esteaproape 1, concluzia ce se trage este că înfăşurarea este umedă şi trebuie efectuată ouscare.Se recomandă, dacă este posibil şi în special la maşinile de puteri mari, să se determinecoeficientul de absorbţie la câteva valori diferite ale temperaturii înfăşurării. În orice caz seva determina acest coeficient pentru maşina în stare rece. Se consideră starea rece cândtemperatura înfăşurărilor este egală cu cea a mediului înconjurător.Dacă R60 nu a scăzut sub 50% din valoarea măsurată anterior şi dacă Ka nu a scăzut maimult decât valorile indicate în tabelul 2, nu mai este necesară uscarea înfăşurării.Tabelul 2Valori recomandate pentru coeficientul de absorbţieTemperatura înfăşurării [0C] 2 3 4 5 6 7
  4. 4. 0 0 0 0 0 0Scăderea admisă pentru K [%] 443025222019Valoarea medie de exploatare a rezistenţei de izolaţie la o anumită temperatură estedefinită ca fiind media aritmetică a tuturor valorilor rezistenţelor de izolaţie măsurate laaceeaşi temperatură. De aceea, este absolut necesar ca toate măsurările de izolaţiepentru o maşină să fie făcute practic la aceeaşi temperatură, în caz că compararea datelorare o valoare reală.Modificarea valorilor rezistenţei de izolaţie şi a coeficientului de absorbţie poate fiprovocată de diferite cauze: umiditate pe suprafaţa înfăşurării, umiditate în grosimeaizolaţie, depunerii de praf conductor la ieşiri, pe înfăşurări, pe colector, pe inele,deteriorarea izolaţiei etc.În asemenea cazuri trebuie luate măsuri pentru stabilirea cauzei ce a dus la scădereaizolaţiei şi apoi uscarea, curăţarea maşinii sau repararea izolaţiei deteriorate.În cazul rezistenţelor foarte mici, pentru a se preciza dacă izolaţia este deteriorată sauputernic umezită, trebuie să se efectueze măsurarea rezistenţei de izolaţie cu punteaWheatstone. Măsurarea se face cu puntea pentru ambele sensuri de circulaţie a curentuluiîn înfăşurarea controlată.Se deosebesc două cazuri după rezultatele măsurătorilor: Cele două măsurări dau rezultate egale. În acest caz scăderea valorii rezistenţei deizolaţie se datoreşte umezelii de la suprafaţă sau a prafului depus pe înfăşurări. Rezultatele celor două măsurări sunt diferite. Scăderea rezistenţei de izolaţie sedatoreşte umezelii izolaţiei în grosime. Măsurările dau rezultate diferite datorită apariţieiunor tensiuni electromotoare galvanice, create de circulaţia curentului continuu şi deci devaloarea tensiunii la care puntea se echilibrează se modifică.Refacerea rezistenţei de izolaţie prin curăţare şi eliminarea umezelii se efectuează dupămetode şi instrucţiuni speciale, în funcţie de tipul şi mărimea maşinii.Pentru motoarele de fabricaţie AEG tip D5, capsulate, antiexplozive de 0,4 kV, izolate cumecafoliu şi şerlac, rezistenţa de izolaţie minimă admisă la 75 0C esteRizol min [Ω] = 100 x Un [V].Pentru motoarele de aceeaşi fabricaţie şi tip cu Un=6 kV, valoarea minimă a rezistenţei deizolaţie la 75 0C este dată de relaţia:
  5. 5. Rizol min [Ω] =[ ][ ]mrotoruluiDiametrulVxUn1000.In cazul în care măsurarea se face la o altă valoare a temperaturii înfăşurării decât aceeade 75 0C şi pentru care sunt date relaţiile de mai sus, valoarea rezistenţei minime deizolaţie se recalculează pentru temperatura respectivă.Valoarea rezistenţei minime de izolaţie pentru temperatura dată se calculează cu relaţia :Rizol min [la θ 0C] = k Rizol min [la 75 0C],In care k este un coeficient de corecţie dat şicare are valorile din tabelul 3, întocmit dupăprescripţia de fabrică.Tabelul 3Valori coeficientului de corecţieθ[0C]1020 30 40 50 60 70 7580 90k 128,1 5,6 3,85 2,65 1,85 1,3 1 0,85 0,6Dacă valorile măsurate ale rezistenţei de izolaţie sunt mai mici decât valorile ce rezultă dincalcul, se va face uscarea.Conform instrucţiunilor de fabrică, uscarea este indicată să se facă în curent continuu, laînceput cu un curent de I=0,5 In pentru încălziri uniforme şi fără solicitări, iar la sfârşituloperaţiei să se ajungă la Imax=In. în cazul folosirii curentului alternativ trifazat, rotorul trebuieimobilizat, iar la maşinile cu rotorul bobinat înfăşurarea acestuia trebuie scutcircuitată.Pentru rotoarele bobinate, o măsură în plus la această metodă este de a controlatemperatura bobinajului rotoric pentru a nu se depăşi temperatura maximă admisă.2.1 Măsurarea rezistenţei de izolaţie în cazul generatoarelor şi compensatoarelorsincrone (conform PE 116/84)2.1.1. Măsurarea rezistenţei de izolaţie a înfăşurărilor şi determinarea coeficientuluide absorbţie.Măsurarea rezistenţei de izolaţie se face cu megaohmmetrul, conform tabelului 4:
  6. 6. Tabelul 4Tensiunea înfăşurărilor [V] ≤10001000-3000>3000Tensiunea megaohmmetrului[V]500 1000 2500-3000Un megohmmetru prezintă două borne (+) şi (-) şi reprezintă un Ω-metru serie destinatmăsurării rezistenţelor cu valori mari (de ordinul MΩ). Borna (-) este borna de linie şi seconectează la înfăşurarea testată. Borna (+) este borna de masă şi se conectează lamasa echipamentului de încercat.În cazul în care se măsoară izolaţia dintre două înfăşurări de tensiuni diferite, borna (-) seconectează la înfăşurarea cu tensiunea cea mai mare, iar borna (+) se conectează laînfăşurarea cu tensiunea cea mai mică.În concluzie, borna (-) se conectează la înfăşurarea testată scurtcircuitată, iar restulînfăşurărilor care nu participă la măsurare, se scurtcircuitează şi împreună cu carcasamaşinii electrice se conectează la masă. În figura de mai jos este prezentat un exemplu demăsurare a rezistenţei de izolaţie cu megohmmetrul, în cazul unei maşini de curentcontinuu.Măsurarea se face la temperatura mediului ambiant.Pentru măsurarea rezistenţei de izolaţie a înfăşurărilor rotorice faţă de masă se va utilizaun megaohmmetru de 1000V. Valorile obţinute nu trebuie să fie mai mici de 50 % din datele de la punerea înfuncţiune, la aceeaşi temperatură. În lipsa acestora , rezistenţa de izolaţie trebuie să fie :- la maşini cu Un ≤ 1000 V , Riz >1 MΩ;+ -MΩInfăşurarea testată
  7. 7. - la maşini cu Un > 1000 V ,[ ]Ω+= M100)kVA(S1000)V(KURizPentru aprecierea gradului de umiditate la maşini cu U ≥ 3000 V şi P ≥ 300 kW (sau S ≥300 kVA) se măsoară R60 şi R15.NOTĂ : Proba se execută cu circuitul de apă în funcţiune, la înfăşurările răcite cu apăconductivitatea apei va fi cel mult egală cu cea indicată de furnizor.3,1RRK1560abs ≥=pentru temperatura ale înfăşurărilor între 100şi 300C.Măsurarea rezistenţei de izolaţie a circuitului de excitaţie, inclusiv a suporturilorportperiilor: Se execută cu megohmmetrul de 1000V. Valoarea minimă 1MΩ. Se execută la PIF, RC, RK.2.2 Măsurarea rezistenţei de izolaţie în cazul motoarelor de curent continuu(conform PE 116/84)2.2.1 Măsurarea rezistenţei de izolaţie a fiecărei înfăşurări faţă de masăMăsurarea rezistenţei de izolaţie se face : cu megohmmetre de 500 V la maşini cu Un ≤ 500 V; cu megohmmetre de 1000 V la maşini cu Un > 500 V;Rezistenţa de izolaţie trebuie să aibă valori mai mari decât valoarea minimă dată deconstructor cu cel puţin 70% din valoarea de referinţă.Pentru maşini cu Pn < 1kW, rezistenţa de izolaţie nu trebuie să scadă sub 1 MΩ.Se efectuează la punerea în funcţiune, reparaţii curente, reparaţii capitale, intervenţii laînfăşurări, înainte şi după încercarea cu tensiune mărită.2.2.2 Măsurarea rezistenţei de izolaţie a bandajelor rotoriceSe măsoară rezistenţa de izolaţie a fiecărui bandaj faţă de înfăşurare. Măsurarea se facecu megohmmetrul de 1000 V.Rezistenţa de izolaţie nu trebuie să scadă sub 1 MΩ.
  8. 8. 2.3 Măsurarea rezistenţei de izolaţie în cazul motoarelor de curent alternativ(conform PE 116/84)2.3.1 Măsurarea rezistenţei de izolaţie a înfăşurărilor. Determinarea coeficientului deabsorbţieMăsurarea rezistenţei de izolaţie se face : cu megohmmetrul de 500 V pentru înfăşurări cu U < 500 V, între faze; cu megohmmetrul de 1000 V pentru înfăşurări cu U = 500 - 1000V, între faze; cu megohmmetrul de 2500 V pentru înfăşurări cu U > 3000 V, între faze;Măsurarea rezistenţei de izolaţie se face la temperatura mediului ambiant.La motoarele cu rotorul bobinat, măsurătorile se fac separat pentru stator şi rotor.Coeficientul de absorbţie R60⁄R15 se determină pentru înfăşurări cu U > 3000 V.[ ]Ω+≥ M100)kVA(P1000)V(KURiz2.3.2 Măsurarea rezistenţei de izolaţie a bandajelor rotoriceSe măsoară cu megohmmetrul de 500 V.Rezistenţa de izolaţie nu trebuie să fie mai mică de 1 MΩ.Aceste tipuri de măsurători se execută la punerea în funcţiune, după reparaţiile curente,capitale şi după intervenţiile la înfăşurări şi bandaje.Partea practica:Sa se determine rezistenta de izolatie pentru urmatoarele masini electrice:1. motor de c.c.2. generator de c.a.3. rotor asincron trifazat cu rotor bobinat;Pentru motorul de c.c.STAS 1893 – 78 – Masini electrice rotative. Conditii generale.STAS 7814 – 79 – Masini electrice de c.c. Metode de incercare.Date echipament verificat:Un=220V; Pn=2.2kW; Uexc=110VUinc=500V conform Tabel pag. 27 din normativ
  9. 9. Rezistenta de izolatie a infasurarii fata de masa nu trebuie sa fie mai mica decat valoareobtinuta din relatia:][0000002.00022.100000022.01000022.01000][00022.01001000Ω==+=⇒+= MMVRPUR izolnnizolizolR - rezistenta de izolatie minim admisa in exploatareMASURAREA EFECTIVA: - indusR15’’ > 100 MΩR60’’ > 100 MΩ → din acest punct de vedere infasurarea indusului este buna.- infasurarea de excitatie:R15’’> 100 MΩR60’’> 100 MΩ → din acest punct de vedere infasurarea indusului este buna.][0000001.00022.100000022.01000022.0100000011.0Ω==+= MRizolGeneratorul de c.a.:Masina pe care se va verifica rezistenta de izolatie la infasurari este un generator sincron trifazat de24V.Din masurari a rezultat ca:-pt. Infasurarea de excitatie izolR > 100 MΩ-pt. Infasurarea trifazata izolR = 100 MΩMotor asincron trifazat cu rotor bobinat:Date nominale: Un = Y,D – 220/380 VPn = 2.5 kWDeterminari:-pt. infasurarea rotorica: izolR > 100 MΩ-pt. stator: izolR > 100 MΩnu s-a putut determina cu precizie rezistenta de izolatie datorita aparatului folosit si anume JK500V.
  10. 10. Rezistenta de izolatie a infasurarii fata de masa nu trebuie sa fie mai mica decat valoareobtinuta din relatia:][0000002.00022.100000022.01000022.01000][00022.01001000Ω==+=⇒+= MMVRPUR izolnnizolizolR - rezistenta de izolatie minim admisa in exploatareMASURAREA EFECTIVA: - indusR15’’ > 100 MΩR60’’ > 100 MΩ → din acest punct de vedere infasurarea indusului este buna.- infasurarea de excitatie:R15’’> 100 MΩR60’’> 100 MΩ → din acest punct de vedere infasurarea indusului este buna.][0000001.00022.100000022.01000022.0100000011.0Ω==+= MRizolGeneratorul de c.a.:Masina pe care se va verifica rezistenta de izolatie la infasurari este un generator sincron trifazat de24V.Din masurari a rezultat ca:-pt. Infasurarea de excitatie izolR > 100 MΩ-pt. Infasurarea trifazata izolR = 100 MΩMotor asincron trifazat cu rotor bobinat:Date nominale: Un = Y,D – 220/380 VPn = 2.5 kWDeterminari:-pt. infasurarea rotorica: izolR > 100 MΩ-pt. stator: izolR > 100 MΩnu s-a putut determina cu precizie rezistenta de izolatie datorita aparatului folosit si anume JK500V.

×