ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
ГОСТ 10169-77 (СТ СЭВ 1106-78, СТ СЭВ 3559-82)
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Мвски
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
ГОСТ 10169-77 (СТ СЭВ 1106-78, СТ СЭВ 3559-82)
Издание официальное
МОСКВА — МВ4
@ Издательство стандартов, 1984
|
УДК 621.313.323.025.3.001.4:006.354 Группа Е69
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР |
|
|
ГОСТ |
|
МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ |
10169-77* |
|
Методы испытаний |
(СТ СЭВ 1106—78, |
|
3tphase synchronous machines.. Test methods |
СТ СЭВ 3559—82J |
|
|
Взамен |
|
|
ГОСТ 10169-68 |
|
|
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28 января 1977 г. № 233 срок введения установлен
с 01.01.78 |
в части лп. 25—27
с 01.07.79
Проверен в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 24.11.82 № 4437 срок действия продлен
до 01.01.88
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на трехфазные синхронные машины мощностью от 1 кВ-A и выше при частоте переменного тока от 10 до 400 Гц.
Стандарт нс распространяется на специальные машины, например с постоянными магнитами, реактивные, индукторные.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1106—78, СТ СЭВ 3559— 82 и СТ СЭВ 1347—78 в части разд. 14, 30.
Стандарт полностью соответствует рекомендациям СЭВ по стандартизации PC 548—66 и PC 673—73.
В стандарте учтены требования Публикаций МЭК 34—1, 34—3, 34—4, 34—4А.
Стандарт устанавливает следующие методы испытаний:
определение зазора между статором и ротором и формы их поверхности (п. 2);
измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками (п. 3);
Переиздание декабрь 1983 г. с Изменениями Л® 1, 2. 3, утвержденными в марте 1980 г., ноябре 1982 г, декабре 1983 г (НУС Л® 5—1980 г., ИУС Л? 2— 1983 г., НУС № 3 —1984 г.)
Стр. 2 ГОСТ 101М—77
измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в практически холодном состоянии (п. 4);
испытание при повышенной частоте вращения (п. 5); испытание электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками (п. 6);
испытание электрической прочности междувитковой изоляции обмоток (п. 7);
определение характеристики холостого хода и симметричности напряжений (п. 8);
определение характеристики трехфазного короткого замыкания (п. 9);
определение тока третьей гармонической (п. 10); измерение тока возбуждения ненагруженной синхронной машины в режиме перевозбуждения при номинальном напряжении и номинальном токе якоря и определение U-образной характеристики (п. II);
определение номинального тока возбуждения, номинального изменения напряжения и регулировочной характеристики (п. 12);
определение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициента телефонных гармоник (п. 13); испытание на кратковременную перегрузку по току 1п. 141; определение потерь и коэффициента полезного действия (п. 15); испытание на нагревание (п. !6);
испытание на внезапное трехфазное короткое замыкание (п. 17); определение отношения короткого замыкания и синхронных индуктивных сопротивлений (п. 18);
определение переходного индуктивного сопротивления (п. 19)• определение сверхпереходных индуктивных сопротивлений (п. 20);
определение индуктивного и активного сопротивлений обратной последовательности (п. 21);
определение индуктивного и активного сопротивлений нулевой последовательности (п. 22);
определение индуктивного сопротивления рассеяния якоря к расчетного индуктивного сопротивления (п. 23); определение постоянных времени (п. 24);
определение параметров по переходным функциям с учетом многоконтурности ротора (п. 25);
определение частотных характеристик (п. 26);
определение параметров по частотным характеристикам (п, 27):
испытание возбудителя (п. 28);
определение времени ускорения и постоянной запасенной энергии (п. 29);
ГОСТ 10169—77 Стр. 3
определение пусковых токов и вращающих моментов синхронных двигателей и синхронных компенсаторов, не имеющих пусковых двигателей; определение максимального вращающего момента (п. 30);
измерение электрического напряжения между концами вала (п.31);
определение утечек водорода (п. 32);
измерение вибрации (п. 33);
измерение шума (п. 34);
требования безопасности при испытании машин (п. 35).
(Измененная редакция. Изм. JV? 1, 2, 3).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Измерительная аппаратура, применяемая для испытании, — по ГОСТ 11828-75.
1.2. Обмотки машины при испытании должны быть соединены, если нет других указаний, по рабочей схеме. Определение всех параметров следует производить применительно к схеме соединения фаз якоря в звезду, если по условиям проведения опыта не требуется другая схема соединения, например открытый треугольник. Если обмотка якоря машины соединена в треугольник, то полученные значения параметров соответствуют эквивалентной обмотке, соединенной в звезду.
1.3. Все параметры и характеристики рекомендуется выражать в относительных единицах, принимая в качестве базисных номинальные значения линейного напряжения U„ и полной мощности 5„ • В этом случае базисное значение тока должно соответствовать
а базисное значение полного сопротивления
Промежуточные вычисления допускается производить в физических единицах в системе СИ с последующим пересчетом определяемого параметра в относительные единицы. Время рекомендуется выражать в секундах.
За базисные значения частоты тока или напряжения и угловой скорости машины следует принимать соответственно их номинальные значения f6 =fH и (оГ| =2яf „.
За базисное значение тока возбуждения при вычислении характеристик и построении диаграмм следует принимать ток возбуждения, соответствующий номинальному напряжению по характеристике холостого хода (//п).
Стр. 4 ГОСТ 10169-77
При наличии у машин нескольких номинальных значений полной мощности, тока, линейного напряжения и частоты вращения должны оговариваться значения, принимаемые за базисные. Допускается выражать значение вращающего момента в долях номинального.
Указанная система единиц принята в настоящем стандарте. Строчными буквами обозначены значения величин в относительных единицах, а прописными — в физических единицах.
1.4. Электромагнитные параметры, определяемые настоящим стандартом, соответствуют теории двух реакций. При этом предполагают, что дополнительно к обмотке возбуждения имеются но одному эквивалентному демпферному контуру по продольной и но перечной осям машины (за исключением пп. 25—27).
В связи с этим стандарт предусматривает методы определения трех индуктивных сопротивлений (синхронного, переходного и сверхпереходного) и двух постоянных времени (переходной и сверхпереходной) — по продольной оси, двух индуктивных сопротивлений (синхронного и сверхиереходного) и одной постоянной времени—по поперечной оси, а также определение постоянной времени обмотки якоря, замкнутой накоротко.
Постоянные времени определяют из условия, что соответствующие переходные составляющие токов и напряжений изменяются по экспоненциальному закону.
Если кривая изменения рассматриваемой составляющей, полученная опытным путем, не является чисто экспоненциальной (например, у машин с массивным ротором) в качестве эквивалентной постоянной времени следует принимать время, в течение которого
эта составляющая уменьшается до — =0,368, своего первоначального значения. Кривые затухания, соответствующие этим постоянным времени, должны рассматриваться как эквивалентные кривые, заменяющие действительные кривые, полученные по данным измерений.
При определении параметров по переходным функциям и частотным характеристикам ротор машины следует рассматривать как многоконтурный (пп. 25—27).
Обработка результатов экспериментов может производиться графоаналитически либо с помощью ЭВМ.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.5. Для всех параметров, за исключением синхронных индуктивных сопротивлений, под «насыщенным» значением параметра следует понимать его значение при номинальном напряжении якоря, а под «ненасыщенным» — значение при номинальном токе якоря.
ГОСТ 1016»—77 Стр. 5
Значение параметра при номинальном напряжении якоря должно соответствовать магнитному состоянию машины при внезапном коротком замыкании на выводах обмотки якоря, которому предшествует работа машины в режиме холостого хода с номинальным напряжением при номинальной частоте вращения.
Значение параметра при номинальном токе якоря должно соответствовать магнитному состоянию ненасыщенной машины при протекании в обмотке якоря тока с номинальным значением основной гармонической составляющей.
Для возможности сопоставления опытных параметров и постоянных времени следует указывать способ и значение тока и напряжения, при которых производилось их определение.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАЗОРА МЕЖДУ СТАТОРОМ И РОТОРОМ И ФОРМЫ ИХ ПОВЕРХНОСТИ
2.1. Определение равномерности радиального зазора между ротором и статором следует производить с помощью щупов или другого измерительного инструмента. При длине сердечника статора 300 мм и более зазор следует измерять с обоих торцов машины.
Для машин с неявновыраженными полюсами измерение необходимо производить не менее чем в трех точках, равномерно расположенных по длине окружности.
Для машин с явновыраженными полюсами измерения должны производиться под серединой каждого полюса. Допускается проведение измерений не под каждым полюсом, но не менее чем в четырех точках, равномерно расположенных по окружности.
В машинах с подшипниковыми щитами зазор необходимо измерять в 3—4 точках в зависимости от числа отверстий в щитах.
Оценку равномерности зазора следует производить по отношению максимальной разности между измеренными радиальными размерами зазоров в местах измерения к их среднему значению.
Если в подшипниковых щитах отверстия отсутствуют, а другим способом щуп или другой измерительный инструмент не может быть применен, то размер зазора следует опредетять как половину разности диаметров внутренней расточки статора и внешней поверхности ротора.
2.2. Определение формы внутренней поверхности статора необходимо производить измерением зазора под одним и тем же полюсом, поворачивая ротор каждый раз на одно полюсное деление.
Определение формы поверхности ротора следует производить измерением зазора в одной и той же точке статора, поворачивая ротор каждый раз на одно полюсное деление. Обе эти операции могут быть совмещены. Если многократный поворот ротора на
Стр 6 ГОСТ 10169-77
одно полюсное деление трудно осуществим, допускается измерять зазор под всеми полюсами при двух диаметрально противоположных положениях ротора относительно статора.
3. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ОТНОСИТЕЛЬНО КОРПУСА МАШИНЫ И МЕЖДУ ОБМОТКАМИ
3.1. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками — по ГОСТ 11828-75.
Измерение сопротивления изоляции обмоток, имеющих непосредственное водяное охлаждение, относительно корпуса и между обмотками должно производиться мегомметром, имеющим внутреннее экранирование; при этом зажим мегомметра, соединенный с экранами, необходимо присоединить к водосборным коллекторам, не имеющим металлической связи с внешней системой питания обмоток дистиллята.
4. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ПРИ ПОСТОЯННОМ ТОКЕ В ПРАКТИЧЕСКИ ХОЛОДНОМ СОСТОЯНИИ
4.1. Измерение сопротивления обмоток при постоянном токе и температуры охлаждающей среды — по ГОСТ 11828-75.
5. ИСПЫТАНИЕ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЕ ВРАЩЕНИЯ
5.1. Испытание при повышенной частоте вращения — по ГОСТ 11828-75.
6. ИСПЫТАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ОТНОСИТЕЛЬНО КОРПУСА МАШИНЫ И МЕЖДУ ОБМОТКАМИ
6.1. Испытание электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками напряжением частотой 50 Гц, а также выпрямленным или комбинированным напряжением — по ГОСТ 11828-75.
7. ИСПЫТАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ МЕЖДУВИТКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК
7.1. Испытание электрической прочности междувитковой изоляции обмоток — по ГОСТ 183-74.
7.2. Выявление междувитковых замыканий в обмотке возбуждения следует производить методом измерения сопротивления обмоток при переменном токе. Измерения должны производиться при напряжении не более 220 В, подводимом к обмотке возбужде-
ГОСТ 10169-77 Стр. 7
ния. При пониженном сопротивлении изоляции обмотки возбуждения по отношению к корпусу следует применять разделительный трансформатор.
У синхронных машин с явновыраженными полюсами измерения напряжения при неизменном токе должны производиться у каждого полюса в отдельности или у двух полюсов. У неявнополюсных машин с обмоткой возбуждения, расположенной на роторе, измерения следует производить на всей обмотке в целом при трех — четырех ступенях частоты вращения (включая номинальную и в неподвижном состоянии), поддерживая приложенное напряжение или ток неизменными.
Для возможности сравнения результатов последующие измерения необходимо производить при тех же значениях тока или напряжения и неизменном состоянии машины (вставленный или вынутый ротор, разомкнутая или замкнутая обмотка якоря и т. п.).
Отклонение от предыдущих результатов измерения, а также отклонение сопротивления каждого полюса от среднего значения сопротивления полюсов (для явпополюсных машин) или резкие изменения сопротивления при изменении частоты вращения могут указывать на возникновение междувитковых замыканий.
Окончательный вывод о наличии и числе устойчиво замкнутых витков может быть сделан после определения характеристики короткого замыкания и ее сравнения с ранее снятой.
Допускается применение специальных приборов и способов, обеспечивающих необходимую надежность и точность выявления витковых замыканий.
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОЛОСТОГО ХОДА И СИММЕТРИЧНОСТИ НАПРЯЖЕНИИ
8.1. Характеристику холостого хода машины, представляющую зависимость напряжения обмотки якоря от тока возбуждения, следует определять при холостом ходе и номинальной частоте вращения в режиме генератора. Допускается определение характеристики холостого хода в режиме ненагруженного двигателя.
При определении характеристики холостого хода следует измерять ток возбуждения, линейное напряжение и частоту (или частоту вращения).
Для оценки третьей гармонической составляющей при соединении обмотки статора в звезду необходимо также измерять фазное напряжение, а при соединении в треугольник — фазный ток.
Если при определении характеристики холостого хода частота (/) отличается от номинальной (}н ), то напряжения холостого хода (U0) необходимо пересчитать по измеренным значениям напряжения (U) по формуле
