Схема измерения сопротивления обмоток электрических машин

Измерение сопротивления обмоток электродвигателей постоянному току

Цель проведения измерений сопротивления обмоток электродвигателей постоянному току – выявление дефектов (некачественных соединений, витковых замыканий), ошибок в схеме соединений, а также уточнение параметров, используемых при расчетах и наладке режимов, регуляторов и др.

Измерения, особенно у крупных электродвигателей, следует выполнять с особой тщательностью и высокой точностью. Сопротивление обмоток электродвигателей постоянному току измеряют либо с помощью амперметра и вольтметра, либо двойным мостом . Если сопротивление больше 1 Ома, то необходимая точность измерений достигается одинарным мостом .

У электродвигателей, имеющих только три вывода обмотки статора (соединение обмоток в звезду или треугольник выполнено внутри электродвигателя), сопротивление постоянному току измеряют между выводами попарно. Сопротивление отдельных фаз в этом случае определяется из следующих выражений:

1. Для соединения в звезду (рис. 1,а)

При одинаковых значениях измеренных сопротивлений:

2. Для соединения в треугольник (рис. 1,б)

При одинаковых значениях измеренных сопротивлений:

Рис. 1. Схемы измерения сопротивления обмоток трёхфазных электродвигателей при соединении обмоток: а – в звезду; б – в треугольник

При измерении сопротивления особое значение имеет правильное определение температуры обмотки. Для измерения температуры применяют как заложенные температурные индикаторы, так и встраиваемые термометры и температурные индикаторы, которые должны быть введены не позднее чем за 15 мин до начала измерения сопротивления.

Для измерения температуры обмоток электродвигателей мощностью до 10 кВт устанавливают один термометр или температурный индикатор, для электродвигателей мощностью до 100 кВт – не менее двух, для электродвигателей мощностью от 100 до 1000 кВт – не менее трех, для электродвигателей свыше 1000 кВт – не менее четырех.

В качестве температуры обмоток принимается среднее арифметическое измеренных значений. При измерении сопротивлений обмоток электродвигателя в практически холодном состоянии температура обмоток не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на ± 3 °С.

Если невозможно непосредственно измерить температуру обмоток, электродвигатель должен находиться в нерабочем состоянии до измерения сопротивления обмоток в течение времени, достаточного для того, чтобы все части электродвигателя практически приняли температуру окружающей среды. Изменение температуры окружающей среды за это время не должно быть более ± 5 °С. В качестве температуры обмоток электродвигателя при этом принимают температуру окружающей среды в момент измерения сопротивлений. Измерение сопротивления повторяют несколько раз.

Измерения с помощью амперметра и вольтметра выполняют три раза при различных значениях тока. При применении мостовых схем перед каждым измерением следует нарушать равновесие моста. Результаты измерений одного и того же сопротивления не должны отличаться от среднего более чем на 0,5 %, в качестве действительного сопротивления принимается среднее арифметическое результатов всех измерений, удовлетворяющих этому требованию.

Результаты измерений по отдельным фазам сравниваются между собой, а также с результатами предыдущих (в том числе заводских) измерений. Для сравнения результатов измерений, проведенных при различных температурах обмоток, измеренные значения приводят к одной температуре (обычно к 15 или 20 °С).

Пересчёт сопротивлений с одной температуры на другую может быть произведён по выражениям: (для алюминия):

где Rt1 и Rt2 – сопротивления обмоток при температурах и соответственно.

Измерение сопротивления постоянного тока обмоток электрических машин

Данная Методика предназначена для производства измерений сопротивлений постоянному току обмоток электрических машин, пускорегулирующих устройств, силовых и измерительных трансформаторов, контактов коммутационных аппаратов и обмоток электромагнитов управления, разъемных и болтовых соединений сборных шин распредустройств при приемо-сдаточных испытаниях электроустановок номинальным напряжением до 10 кВ, предусмотренных главой 1.8 “Нормы приемо-сдаточных испытаний” Правил устройства электроустановок. Работы по данной Методике выполняются персоналом наладочной бригады, допущенным к работам в соответствии с Положением о передвижной электролаборатории.

Описание и подготовка микроомметра типа к измерениям.

Для измерения сопротивлений постоянному току применяется микроомметр типа MMR-600, предназначенный для измерения малых активных сопротивлений сварных и эквипотенциальных соединений, зажимов, клемм, соединителей, электрических нагревательных элементов, сварных рельсов, кабелей и проводов, двигателей и обмоток трансформаторов, низкоомных катушек сопротивления и др. в диапазоне от 1 мкОм до 200 Ом током до 10 А.

Измерение активного сопротивления R

Диапазон

Разрешение

Абсолютная

погрешность

Напряжение

для диапа-

зона

Рабочий

ток

± (0,25 % R + 4 мкОм)

± (0,25 % R + 20 мкОм)

± (0,25 % R + 0,2 мОм)

± (0,25 % R + 2 мОм)

± (0,25 % R + 20 мОм)

± (0,25 % R + 0,2 Ом)

входное полное сопротивление вольтметра: ≥200 кОм

Изложенные в таблице погрешности касаются измерения двунаправленным током и принадлежат к среднему значению двух измерений согласно формуле:

Для измерения однонаправленным током, а также для измерений индуктивных объектов с сокращенным временем измерения изложенные точности не гарантированы. где R_F – активное сопротивление при установленном направлении тока „вперед”, a R_R – активное сопротивление при установленном направлении тока „назад”.

5.1 Силовые трансформаторы.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току. Производится на всех ответвлениях, если для этого не потребуется выемки сердечника. Сопротивление должно отличаться не более чем на 2% от сопротивления, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от данных завода-изготовителя.

5.2 Измерительные трансформаторы.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току производится у первичных обмоток трансформаторов тока напряжением 10 кВ, имеющих переключающее устройство. Отклонение измеренного значения сопротивления обмотки от паспортного или от сопротивления обмоток других фаз не должно превышать 2%.

5.3 Электрические машины.

5.5.1. Машины постоянного тока.

Измерение сопротивления постоянному току.

а) Обмоток возбуждения. Значение сопротивления должно отличаться от данных завода-изготовителя не более чем на 2%;

б) Обмотки якоря (между коллекторными пластинами). Значения сопротивлений должны отличаться одно от другого не более чем на 10% за исключением случаев, когда закономерные колебания этих величин обусловлены схемой соединения обмоток;

в) Реостатов и пускорегулировочных резисторов. Измеряется общее сопротивление и проверяется целость отпаек. Значения сопротивлений должны отличаться от данных завода-изготовителя не более чем на 10%.

5.5.2. Электродвигатели переменного тока.

Измерение сопротивления постоянному току.

а) Обмоток статора и ротора. Производиться при мощности электродвигателей 300кВт и более.

Измеренные сопротивления обмоток различных фаз должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2%;

б) реостатов и пускорегулировочных резисторов. Измеряется общее сопротивление и проверяется целость отпаек. Значение сопротивления должно отличаться от паспортных данных не более чем на 10%.

5.5.3. Синхронные машины.

Допустимое отклонение сопротивления постоянному току.

Таблица 2.

Испытуемый объект

Норма

Обмотка статора (измерение производить для каждой фазы или ветви в отдельности)

Измеренные сопротивления в практически холодном состоянии обмоток различных фаз не должны отличаться одно от другого более чем на 2%. Вследствие конструктивных особенностей (большая длина соединительных дуг и прочее) расхождение между сопротивлениями ветвей у некоторых типов генераторов может достигать 5%.

Измеренное сопротивление обмоток не должно отличаться от данных завода изготовителя более чем на 2%. У явнополюсных роторов измерение производится для каждого полюса в отдельности или попарно.

Резистор гашения поля, реостаты возбуждения

Сопротивление не должно отличаться от данных завода-изготовителя более чем на 10%.

Безопасные приемы выполнения работы

6.1. Перед работой должны быть оформлены организационные и выполнены технические мероприятия, согласно требований раздела XXXIX ПОТЭУ.

6.3. Измерения сопротивления постоянному току лабораторией в электроустановках, где введен эксплуатационный режим, оформляются нарядом-допуском. Организационные и технические мероприятия выполняются эксплуатационным персоналом.

Требования к квалификации персонала

К работе по измерению сопротивлений постоянному току допускаются лица электротехнического персонала лаборатории не моложе 18 лет, обученные и аттестованные по данной методике, прошедшие проверку знаний по ПОТЭУ и ПТЭЭП и изучившие работу приборов, знающие схему электроустановки; обеспеченные спецодеждой, средствами защиты, инструментом.

Измерения проводит бригада из двух человек с квалификационной группой не ниже III . В состав бригады могут включаться лица со второй группой по ПТБ для выполнения подготовительных работ:

Оформление результатов измерений.

Результаты измерений оформляются протоколом в соответствии ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 Группа Т51, ГОСТ Р 50571.16-2007 с учетом погрешности используемого предела измерений.

Протокол должен отражать все вопросы, предписанные ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 п.5.10.2, п.5.10.3 и приложением G ГОСТ Р 50571.16-2007 часть 6 “Испытания” гл.61 “Приемо-сдаточные испытания”.

Оформление заключения о состоянии электроустановки и соответствии или несоответствии ее требованиям НТД.

Заключение о соответствии или не соответствии результатов измерений принимается на основании анализа измеренного значения с требованиями ПУЭ гл.1.8., ПТЭЭП приложение 3, а также с данными предприятия изготовителя.

Обратите внимание на некоторые услуги, которые мы предоставляем

Как заказать услуги в нашей компании

Позвоните нам по номеру 8 (915) 208-27-05 или оставьте свой номер, чтобы мы могли вам перезвонить

Один звонок и наши специалисты приедут к вам в кратчайшие сроки.

ЭЛЕКТРОлаборатория

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производится в целях проверки состояния изоляции и пригодности машины к проведению последующих испытаний. Рекомендуется производить измерение:

в практически холодном состоянии испытуемой машины — до начала ее испытания по соответствующей программе;

независимо от температуры обмоток — до и после испытаний изоляции обмоток на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками переменным напряжением.

Измерение сопротивления изоляции обмоток следует проводить: при номинальном напряжении обмотки до 500 В включительно — мегаомметром на 500 В; при номинальном напряжении обмотки свыше 500 В — мегаомметром не менее чем на 1000 В. При измерении сопротивления изоляции обмоток с номинальным напряжением свыше 6000 В, имеющих значительную емкость по отношению к корпусу, рекомендуется применять мегаомметр на 2500 В с моторным приводом или со статической схемой выпрямления переменного напряжения.

Измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками следует производить поочередно для каждой цепи, имеющей отдельные выводы, при электрическом соединении всех прочих цепей с корпусом машины.

Измерение сопротивления изоляции обмоток трехфазного тока, наглухо сопряженных в звезду или треугольник, производится для всей обмотки по отношению к корпусу.

Изолированные обмотки и защитные конденсаторы, а также иные устройства, постоянно соединенные с корпусом машины, на время измерения сопротивления их изоляции должны быть отсоединены от корпуса машины.

Измерение сопротивления изоляции обмоток, имеющих непосредственное водяное охлаждение, должно производиться мегаомметром, имеющим внутреннее экранирование; при этом зажим мегаомметра, соединенный с экраном, следует присоединять к водосборным коллекторам, которые при этом не должны иметь металлической связи с внешней системой питания обмоток дистиллятом.

По окончании измерения сопротивления изоляции каждой цепи следует разрядить ее электрическим соединением с заземленным корпусом машины. Для обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше продолжительность соединения с корпусом должна быть:

для машин мощностью до 1000 кВт (кВ·А) — не менее 15 с;

для машин мощностью более 1000 кВт (кВ·А) — не менее 1 мин.

При пользовании мегаомметром на 2500 В продолжительность соединения с корпусом должна быть не менее 3 мин независимо от мощности машины.

Измерение сопротивления изоляции заложенных термопреобразователей сопротивления следует проводить мегаомметром напряжением 500 В.

Измерение сопротивления изоляции изолированных подшипников и масляных уплотнений вала относительно корпуса следует проводить при температуре окружающей среды мегаомметром напряжением не менее 1000 В.

Сопротивление изоляции R из является основным показателем состояния изоляции статора и ротора электродвигателя.

Одновременно с измерением сопротивления изоляции обмотки статора определяют коэффициент абсорбции. Измерение сопротивления изоляции ротора проводится у синхронных электродвигателей и электродвигателей с фазным ротором на напряжение 3кВ и выше или мощностью более 1МВт. Сопротивление изоляции ротора должно быть не ниже 0,2МОм.

Коэффициент абсорбции в эксплуатации обязательно определять только для электродвигателей напряжением выше 3кВ или мощностью боле 1МВт.

Подготовить средства измерений:

Проверить уровень заряда батареи или аккумулятора для мегаомметра типа MIC-2500.

Установить значение испытательного напряжения.

В случае использования стрелочного прибора типа ЭСО202 установить его горизонтально.

Для ЭС0202 установить требуемый предел измерений, шкалу прибора и значение испытательного напряжения мегомметра.

Проверить работоспособность мегомметра. Для этого необходимо замкнуть между собой измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «0». Разомкнуть измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «10 4 МОм».

Перед проведением измерения необходимо открыть вводное устройство электродвигателя (борно), протереть изоляторы от пыли и загрязнения и подключить мегаомметр согласно схемы, приведённой на рисунке.

Рисунок. Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.

На рисунке А показана схема подключения мегаомметра к испытуемому электродвигателю, у которого обмотки соединены в звезду или треугольник внутри корпуса и произвести рассоединение в борно невозможно. В этом случае мегаомметр подключается к любому зажиму статора электродвигателя и сопротивление изоляции измеряется у всей обмотки сразу относительно корпуса.

На рисунке Б измерение сопротивление изоляции производится у электродвигателя по каждой из частей обмотки отдельно, при этом другие части обмотки (которые в данный момент не обрабатываются) закорачиваются и соединяются на землю.

При измерении сопротивления изоляции отсчёт показаний мегаомметра производят каждые
15 секунд и результатом считается сопротивление, отсчитанное через 60 секунд после начала измерения, а отношение показаний R₆₀/R₁₅ считается коэффициентом абсорбции.

Для электродвигателей с номинальным напряжением 0,4кВ (электродвигатели до 1000В) одноминутное измерение изоляции мегаомметром на 2500В приравнивается к высоковольтному испытанию.

У синхронных электродвигателей при измерении сопротивления изоляции обмоток статора (обмотки статора) необходимо закоротить и заземлить обмотку ротора. Это необходимо сделать для исключения возможности повреждения изоляции ротора.

Сегодня статья – ответ на вопрос читателей.