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

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 =f_H и (о_Г| =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