ar-net.ru Превышения температуры при оговоренных выше условиях (температуре газообразной охлаждающей среды 40°С и высоте над уровнем моря не более 1000 м) не должны превышать значений, приведенных в таблице 7 (для воздушного охлаждения) или таблице 8 (для водородного охлаждения).
Для других условий эксплуатации на месте установки для типовых режимов, отличных от S1, и для номинальных напряжений машины свыше 12000 В предельные допускаемые значения должны быть скорректированы согласно таблице 9 (см. также таблицу 5).
В случае, когда измерение температуры проводят методом термометра в соответствии с 8.6.1, предельное превышение температуры должно соответствовать таблице 7.
Таблица 7 - Предельные допускаемые превышения температуры К машин с косвенным воздушным охлаждением обмоток
Часть электрической машины | Класс нагревостойкости | ||||||||||||||||
130 (B) | 155 (F) | 180 (Н) | |||||||||||||||
Метод измерения | |||||||||||||||||
термометра | сопротивления | заложенных термопреобразователей | термометра | сопротивления | заложенных термопреобразователей | термометра | сопротивления | заложенных термопреобразователей | |||||||||
| 1а) Обмотки переменного тока машин мощностью не менее 5000 кВт (кВ x А) | - | 80 | 85* | - | 105 | 110* | - | 125 | 130* | ||||||||
| 1б) Обмотки переменного тока машин мощностью более 200 кВт (кВ х А), но менее 5000 кВт (кВ х А)* | - | 80 | 90* | - | 105 | 115* | - | 125 | 135* | ||||||||
| 1в) Обмотки переменного тока машин мощностью не более 200 кВт (кВ х А), кроме указанных в 1г) или 1д) ** | - | 80 | - | - | 105 | - | - | 125 | - | ||||||||
| 1г) Обмотки переменного тока машин мощностью не более 600 Вт (В х А)** | - | 85 | - | - | 110 | - | - | 130 | - | ||||||||
| 1д) Обмотки переменного тока машин с естественным охлаждением без вентилятора (IC40) и/или капсулированные обмотки ** | - | 85 | - | - | 110 | - | - | 130 | - | ||||||||
| 2 Обмотки якоря, имеющие коллекторы | 70 | 80 | - | 85 | 105 | - | 105 | 125 | - | ||||||||
| 3 Обмотки возбуждения машин переменного и постоянного тока, кроме указанных в разделе 4 | 70 | 80 | - | 85 | 105 | - | 105 | 125 | - | ||||||||
| 4а) Обмотки возбуждения постоянного тока синхронных машин, уложенные в пазы цилиндрических роторов, за исключением синхронизированных асинхронных двигателей | - | 90 | - | - | 110 | - | - | 135 | - | ||||||||
| 4б) Изолированные неподвижные обмотки возбуждения машин постоянного тока, имеющие более чем один слой | 70 | 80 | 90 | 85 | 105 | 110 | 105 | 125 | 135 | ||||||||
| 4в) Обмотки возбуждения низкого сопротивления машин переменного и постоянного тока, имеющие более одного слоя, и компенсационные обмотки машин постоянного тока | 80 | 80 | - | 100 | 100 | - | 125 | 125 | - | ||||||||
| 4г) Однослойные обмотки машин переменного и постоянного тока с оголенными или лакированными металлическими поверхностями и однослойные компенсационные обмотки машин постоянного тока*** | 90 | 90 | - | 110 | 110 | - | 135 | 135 | - | ||||||||
| 5 Магнитные сердечники и другие конструктивные элементы, соприкасающиеся с изолированными обмотками | 80 | - | 90 | 105 | - | 110 | 125 | - | 135 | ||||||||
| * Для обмоток переменного тока высокого напряжения поправки по пункту 4 таблицы 9.** В случае применения при испытаниях метода наложения к обмоткам машин номинальной мощностью не более 200 кВт (кВ х А) или менее с изоляцией классов 130 (В) и 155 (F) пределы превышения температуры, приведенные для метода сопротивления, могут быть увеличены на 5 К.*** Сюда входят также многослойные обмотки, выполненные так, что каждый из нижних слоев соприкасается с циркулирующей первичной охлаждающей средой. | |||||||||||||||||
Таблица 8 - Предельные допускаемые превышения температуры (К) машин с косвенным водородным охлаждением обмоток
Часть электрической машины | Класс нагревостойкости | ||||
130 (B) | 155 (F) | ||||
Метод измерения | |||||
сопротивления | заложенных термопреобразователей | сопротивления | заложенных термопреобразователей | ||
| 1 Обмотки переменного тока машин мощностью не менее 5000 кВт (кВ х А) или с длиной сердечника не менее 1 м при абсолютном давлении водорода**: | |||||
| до 150 кПа включ. (1,5 бар) | - | 85* | - | 105* | |
| св.150 кПа " 200 кПа " (2,0 бар) | - | 80* | - | 100* | |
| " 200 кПа " 300 кПа " (3,0 бар) | - | 78* | - | 98* | |
| " 300 кПа " 400 кПа " (4,0 бар) | - | 73* | - | 93* | |
| " 400 кПа | - | 70* | - | 90* | |
| 2а) Обмотки переменного тока машин мощностью менее 5000 кВт (кВ х А) или с длиной сердечника менее 1 м | 80 | 85* | 100 | 110* | |
| 2б) Обмотки возбуждения машин переменного и постоянного тока, кроме указанных в пунктах 3, 4а, 4б | 80 | - | 105 | - | |
| 3 Обмотки возбуждения неявнополюсных машин, имеющих возбуждение постоянным током | 85 | - | 105 | - | |
| 4а) Многослойные обмотки возбуждения низкого сопротивления и компенсационные обмотки | 80 | - | 100 | - | |
| 4б) Однослойные обмотки с оголенными или лакированными металлическими поверхностями*** | 90 | - | 110 | - | |
| 5 Магнитные сердечники и другие конструктивные элементы, соприкасающиеся с изолированными обмотками | - | 85 | - | 105 | |
| * Для обмоток переменного тока высокого напряжения поправки по пункту 4 таблицы 9.** Допустимое превышение температуры зависит от давления водорода.*** Сюда входят также многослойные обмотки, выполненные так, что каждый из нижних слоев соприкасается с циркулирующей первичной охлаждающей средой. | |||||
Таблица 9 - Поправки к предельным допускаемым превышениям температуры машин с косвенным охлаждением обмоток, учитывающие отличия эксплуатации и режимов работы на месте установки от номинальных условий
Условие эксплуатации на месте установки или номинальные данные | Поправка к предельным превышениям температуры Дельта Тета в таблицах 7 и 8 | |
| 1 Максимальная температура окружающего воздуха или охлаждающего газа на входе в машину Тета_с при высоте над уровнем моря не более 1000 м | ||
| 1а) Если разница между классом нагревостойкости изоляции и предельным значением температуры, полученной как сумма нормируемой температуры охлаждающей среды на входе в машину (40°С) и превышения температуры по таблицам 7 и 8, не более 5 К.Для больших высот над уровнем моря температура 40°С заменяется на значение, приведенное в таблице 5 | От 0°С до 40°С включ. | Увеличивается на значение, на которое температура охлаждающей среды меньше 40°С |
| 1б) Если разница между классом нагревостойкости изоляции и предельным значением температуры, полученной как сумма нормируемой температуры охлаждающей среды на входе в машину (40°С) и превышения температуры по таблицам 7 и 8, более 5 К.Для больших высот над уровнем моря температура 40°С заменяется на значение, приведенное в таблице 5 | То же | Увеличивается на значение, на которое температура охлаждающей среды меньше 40°С, но это значение должно быть уменьшено с учетом следующего фактора:1 - {[Класс нагревостойкости - (40°С + Дельта Тета)]/80 К} (Дельта Тета - предельное превышение температуры по таблицам 7 и 8 при температуре охлаждающей среды, равной 40°С) |
| 1в) | Св. 40°С до 60°С включ. | Уменьшается на разность между температурой охлаждающей среды и 40°С |
| 1г) | Менее 0°С или св. 60°С | По согласованию |
| 2 Максимальная температура воды на входе в теплообменники, охлаждаемые водой, или максимальная температура окружающей воды для погружных машин с поверхностным охлаждением или машин с водяным охлаждающим кожухом Тета_w | От 1°С до 30°С включ. | Увеличивается на 15 К и на разность между 30°С |
Св. 30°С | Увеличивается на 15 К и уменьшается на разность между Тета_w и 30°С | |
| 3 Высота над уровнем моря Н | Св. 1000 м до 4000 м включ., при этом максимальная температура окружающего воздуха не нормируется | Нет поправки. Считается, что понижение охлаждающей способности из-за разряженности воздуха компенсируется понижением максимальной температуры окружающей среды ниже 40°С и что полная допустимая температура поэтому не будет превышать суммы 40°С и превышения температуры по таблицам 7 и 8*.По согласованию |
| 4 Номинальное напряжение обмотки статора U_ном | Св. 12 кВ до 24 кВ включ. | Дельта Тета для заложенных температурных преобразователей (ЗТП) должно быть уменьшено на 1 К для каждого 1 кВ (или части его) от 12 до 24 кВ включ. |
Св. 24 кВ | По согласованию | |
| 5 Номинальные значения для кратковременного режима S2 и номинальной выходной мощности менее 5000 кВт (кВ х А)** | Увеличивается на 10 К | |
| 6 Номинальные значения для непериодического режима S9 ** | Дельта Тета может быть повышено на короткие периоды времени работы машины | |
| 7 Номинальные значения для режима с дискретными нагрузками S10 ** | Дельта Тета может быть повышено для дискретных периодов во время работы машины | |
| * Максимальная температура окружающего воздуха на месте установки, указанная в таблице 5, определена с учетом понижения температуры окружающей среды, равного 1% предела превышения температуры на каждые 100 м высоты свыше 1000 м.** Только для обмоток, охлаждаемых воздухом. | ||
Если для обмоток, косвенно охлаждаемых воздухом, условия на месте испытания отличаются от таковых на месте установки, предельные значения превышений температур для места испытаний должны быть скорректированны в соответствии с таблицей 10.
Если корректировка предельных значений в соответствии с таблицей 10 приводит к тому, что допускаемые температуры, полученные для места испытаний, оцениваются производителем как чрезмерные, то процедура испытаний и предельные значения должны быть согласованы с заказчиком.
Для машин с косвенным охлаждением обмотки статора водородом корректировка предельных значений температур для места испытаний не приведена, так как маловероятно, что такие машины могут быть испытаны при номинальной нагрузке где-либо в другом месте, кроме места установки.
Таблица 10 - Скорректированные предельные превышения температуры К машин с косвенным воздушным охлаждением на месте испытаний 
с учетом условий на месте установки
с учетом условий на месте установкиУсловие испытаний | Скорректированный предел превышения температуры для места испытаний Дельта Тета_т | |
| 1 Разница между температурами нормативной охлаждающей среды на месте испытаний Тета_ст и на месте установки Тета_с | Абсолютное значениеТета_с-Тета_ст - до 30 К включ. | Дельта Тета_т = Дельта Тета |
| Абсолютное значениеТета_с-Тета_ст - св. 30 К | По согласованию | |
| 2 Разница между высотами над уровнем моря на месте испытаний Н_т и на месте установки Н | Н - св.1000 до 4000 м включ.Н_т - менее 1000 м | Дельта Тета_т = Дельта Тета[1-(Н-1000 м)/10000 м] |
| Н - менее 1000 мН_т - св.1000 до 4000 м включ. | Дельта Тета_т = Дельта Тета[1+(Н_т-1000 м)/10000 м] | |
| Н - св.1000 до 4000 м включ.Н_т - св.1000 до 4000 м включ. | Дельта Тета_т = Дельта Тета[1+(Н_Т-Н)/10000 м] | |
| Н - св. 4000 м илиН_т - св. 4000 м | По согласованию | |
| Примечания1 Дельта Тета дано в таблице 7 и корректируется, если необходимо, в соответствии с таблицей 9.2 Если превышение температуры должно быть измерено над температурой воды на входе в охладитель, влияние высоты над уровнем моря на разницу температур между воздухом и водой должно обязательно учитываться. Однако для большинства конструкций охладителей эффект будет малым, причем разница увеличивается с увеличением высоты над уровнем моря приблизительно на 2 К на каждые 1000 м. Если корректировка необходима, она должна быть согласована с заказчиком. | ||
8.10.2 Обмотки с непосредственным охлаждением
Температуры обмоток с непосредственным охлаждением при нормативных условиях не должны превышать значений, приведенных в таблице 11.
Таблица 11 - Предельные допускаемые температуры, °С, машин с непосредственным охлаждением и их охлаждающих сред
Часть электрической машины | Класс нагревостойкости | ||||||
130 (B) | 155 (F) | ||||||
Метод измерения | |||||||
термометра | сопротивления | заложенных термопреобразователей | термометра | сопротивления | заложенных термопреобразователей | ||
| 1 Охлаждающая среда на выходе из обмоток переменного тока с непосредственным охлаждением. Эти температуры предпочтительнее приведенных в пункте 2 для принятия в качестве основы номинальных данных | |||||||
| 1а) Газ (воздух, водород, гелий и т.д.) | 110 | - | 110 | 130 | - | 130 | |
| 1б) Вода или масло | 90 | - | 90 | 90 | - | 90 | |
| 2 Обмотки переменного тока | |||||||
| 2а) Охлаждаемые газом | - | - | 120* | - | - | 145* | |
| 2б) Охлаждаемые жидкостью | - | - | 120* | - | - | 145* | |
| 3 Обмотки возбуждения машин турбо-типа | |||||||
| 3а) Охлаждаемые газом, выходящим из ротора, при следующем числе выходных зон **: | |||||||
| 1 и 2 | - | 100 | - | - | 115 | - | |
| 3 и 4 | - | 105 | - | - | 120 | - | |
| 6 | - | 110 | - | - | 125 | - | |
| от 8 до 14 | - | 115 | - | - | 130 | - | |
| св. 14 | - | 120 | - | - | 135 | - | |
| 3б) Охлаждаемые жидкостью | При максимальной температуре охлаждающей среды по пункту 1б) температура в нагретых точках не должна превышать допустимых значений | ||||||
| 4 Обмотки возбуждения машин переменного и постоянного тока, за исключением указанных в пункте 3 | |||||||
| 4а) Обмотки, охлаждаемые газом | - | 130 | - | - | 150 | - | |
| 4б) Обмотки, охлаждаемые жидкостью | При максимальной температуре охлаждающей среды по пункту 1б) температура в нагретых точках не должна превышать допустимых значений | ||||||
| 5 Магнитные сердечники и другие конструктивные элементы, соприкасающиеся с изолированными обмотками | - | - | 120 | - | - | 140 | |
| * Коррекция предельных температур для высоковольтных обмоток переменного тока по таблице 9, пункт 2, в данном случае не проводится.** Вентиляция ротора характеризуется числом радиальных выходных зон по всей длине ротора. Специальные зоны выхода охлаждающей среды в лобовых частях катушек обмоток рассматриваются в качестве одного выхода для каждого конца. Общая зона выхода двух аксиальных противоположно направленных потоков охлаждающей среды должна рассматриваться как две зоны. | |||||||
Для других условий эксплуатации на месте установки предельные температуры должны быть скорректированы согласно таблице 12.
Таблица 12 - Поправки к предельным допускаемым температурам, °С, машин с непосредственным воздушным или водородным охлаждением на месте установки, учитывающие условия эксплуатации, отличные от номинальных
Рабочее условие или номинальное значение | Поправка к предельной допустимой температуре в таблице 5 | |||
| 1 Температура нормативной охлаждающей среды Тета_с | От 0°С до 40°С включ. | Уменьшение на разность между 40°С и Тета_с. Однако по согласованию, может быть принято меньшее уменьшение с учетом, что при Тета_с менее 10°С принятое уменьшение, по меньшей мере, равно разности между 10°С и Тета_с | ||
| От 40°С до 60°С включ. | Не корректируется | |||
| До 0°С или св. 60°С | По согласованию с заказчиком | |||
| 2 Номинальное напряжение обмотки статора U_ном | Св.11 кВ | Не корректируется.Поток тепла в основном передается охлаждающей средой внутри проводника, а не через основную изоляцию обмотки | ||
Если условия на месте испытаний отличаются от таковых на месте установки, предельные значения температур должны быть скорректированы согласно таблице 13.
Если в результате корректировки предельных значений температур по таблице 13 полученные значения температур для места испытаний производитель считает чрезмерными, процедура испытаний и предельные значения температур должны быть согласованы с заказчиком.
Таблица 13 - Скорректированные предельные допускаемые температуры, °С, машин с непосредственным воздушным охлаждением на месте испытаний 
с учетом рабочих условий на месте установки
с учетом рабочих условий на месте установкиУсловие испытания | Скорректированный предел температуры на месте испытания Тета_т | |
| 1 Разница между температурами нормативной среды на месте испытаний Тета_ст и на месте установки Тета_с | Абсолютное значениеТета_с-Тета_ст - до 30 К включ. | Тета_т=Тета * |
| Абсолютное значениеТета_с-Тета_ст - св. 30 К | По согласованию | |
| 2 Разница между высотами над уровнем моря на месте испытания Н_т и на месте установки Н | Н - св.1000 до 4000 м включ.Н_т - менее 1000 м | Тета_т = (Тета-Тета_с) [1-(Н-1000 м)/10000 м] + Тета_ст |
| Н - менее 1000 мН_т - св.1000 до 4000 м включ. | Тета_т = (Тета - Тета_с) [1+(Н-1000 м)/10000 м] + Тета_ст | |
| Н - св.1000 до 4000 м включ.Н_т - св.1000 до 4000 м включ. | Тета_т = (Тета - Тета_с) [1+(Н_т - Н)/10000 м]+ Тета_ст | |
| Н - св. 4000 м илиН_т - св. 4000 м | По согласованию | |
| Примечание - Тета дано в таблице 11 и корректируется в случае необходимости в соответствии с таблицей 12. | ||
8.10.3 Поправки, учитывающие чистоту водорода при испытании
Для обмоток, охлаждаемых непосредственно или косвенно водородом, никаких поправок на предельные значения превышения температуры или температуры не вводится, если содержание водорода в охлаждающей среде 95% - 100%.
8.10.4 Магнитные сердечники и другие конструктивные элементы (кроме подшипников), соприкасающиеся или не соприкасающиеся с изоляцией
Превышение температуры или температура этих частей не должны представлять опасность для соприкасающейся с ней изоляции и должны соответствовать значениям, приведенным в таблицах 7, 8,11.
8.10.5 Постоянно короткозамкнутые обмотки, открытые или закрытые коллекторы и контактные кольца, щетки и щеткодержатели.
Превышение температуры или температура постоянно короткозамкнутых обмоток не должны достигать значений, которые создавали бы опасность повреждения изоляции самих обмоток и любых других соседних частей.
Превышение температуры или температура любого коллектора, контактного кольца, щетки или щеткодержателя не должны быть опасными для изоляции этих или любых других сопряженных с ними деталей.
Превышение температуры или температура коллектора или контактного кольца не должны превышать значений, при которых комбинация сорта щеток и материала коллектора или контактного кольца обеспечивает нормальное прохождение тока в полном рабочем диапазоне.
8.10.7 Подшипники
Температура подшипников не должна превышать следующих предельно допускаемых значений:
- 80°С - для подшипников скольжения (при этом температура масла на сливе не должна быть более 65°С);
- 100°С - для подшипников качения.
Более высокая температура допускается, если применены специальные подшипники качения или специальные сорта масел при соответствующих материалах вкладышей для подшипников скольжения, что должно быть указано в стандартах или технических условиях на данный вид машины.
9 Другие характеристики и испытания
9.1 Испытания
9.1.1 Контрольные испытания
Контрольные испытания проводят, как правило, на предприятии-изготовителе на машинах, собранных производителем. При этом машина может быть собрана не полностью, не иметь некоторых частей, которые не могут существенно повлиять на результаты испытания.
В таблице 14 приведен объем контрольных испытаний. Испытания по позициям 1-10, 17 определяют минимальный объем испытаний. Приведенный перечень испытаний может быть дополнен другими контрольными испытаниями, если это предусмотрено соглашением (контрактом), стандартами или техническими условиями на электрические машины конкретных типов. При проведении некоторых из приведенных в таблице 14 испытаний не требуется сочленения испытуемой машины с другой машиной.
В таблице 14 термин "синхронные машины" включает в себя и машины с возбуждением с помощью постоянных магнитов.
Для машин постоянного тока в зависимости от их размеров и конструкции испытания по проверке коммуникации под нагрузкой допускается проводить при контрольных испытаниях.
Контрольные испытания в объеме, указанном в таблице 14, обычно проводят на каждой машине при приемо-сдаточных испытаниях (см. ГОСТ 15.309, ГОСТ 16504).
Таблица 14 - Объем контрольных испытаний
Вид испытания | Асинхронные машины (включая синхронизированные асинхронные двигатели)*(1) | Синхронные машины | Машины постоянного тока | |||||
Двигатели и компенсаторы | Генераторы (в т.ч. асинхронизированные - АСГ) | Двигатели | Генераторы | |||||
| 1 Измерение сопротивления обмоток и заложенных термопреобразователей (при их наличии) при постоянном токе в холодном состоянии | Да | Да | Да | Да | Да | |||
| 2 Определение тока и потерь холостого хода | Да | - | Да | - | - | |||
| 3а) Определение потерь холостого хода при номинальном напряжении и коэффициенте мощности, равном 1 *(2) | - | Да | - | - | - | |||
| 3б) Определение тока возбуждения холостого хода при номинальном напряжении и холостом ходе*(2) | - | - | Да | - | - | |||
| 4 Определение тока возбуждения при номинальной частоте вращения и номинальном напряжении якоря | - | - | - | - | Да | |||
| 5 Определение индуктированного напряжения вторичной цепи при неподвижном роторе асинхронных двигателей с фазным ротором*(3) | Да | - | - | - | - | |||
| 6а) Определение направления вращения | Да | Да | - | Да | Да | |||
| 6б) Определение чередования фаз | - | - | Да | - | - | |||
| 7 Испытание изоляции повышенным напряжением в соответствии с 9.2 | Да | Да | Да | Да | Да | |||
| 8 Проверка коммутации при номинальной нагрузке и кратковременной перегрузке по току | - | - | - | Да | Да | |||
| 9 Определение сопротивления изоляции обмоток, заложенных термопреобразователей, нагревателей, изолированных подшипников и масляных уплотнений (при их наличии) | Да | Да | Да | Да | Да | |||
| 10 Измерение биения коллектора и контактных колец;проверка биения концов вала | - - | - - | - - | Да Да | Да Да | |||
| 11 Испытание при повышенной частоте вращения*(4) | Да | Да | Да | Да | Да | |||
| 12 Определение характеристики установившегося симметричного трехфазного (или однофазного) короткого замыкания | - | Да | Да | - | - | |||
| 13 Определение тока и потерь короткого замыкания при неподвижном роторе | Да | - | - | - | - | |||
| 14 Проверка номинальных данных | - | - | - | Да | Да | |||
| 15 Испытание системы возбуждения *(5) | - | Да | Да | - | - | |||
| 16 Измерение уровня шума *(4) | Да | - | - | Да | Да | |||
| 17 Измерение вибрации подшипников | Да | Да | Да | Да | Да | |||
| 18 Проверка работы системы водородного охлаждения и определение утечки водорода | - | Да | Да | - | - | |||
| 19 Проверка системы жидкостного охлаждения | - | - | Да | Да | Да | |||
| 20 Проверка биения контактных колец (при их наличии) | Да | Да | Да | - | - | |||
| *(1) По Международному электротехническому словарю [4].*(2) Исключая машины с постоянными магнитами.*(3) В целях безопасности это испытание следует проводить при пониженном напряжении.*(4) Необходимость проведения испытания устанавливается в стандартах или технических условиях на конкретные типы машин.*(5) По программе, установленной в технических условиях на синхронные машины или в стандартах на системы возбуждения. | ||||||||
9.1.2 Типовые испытания
Для подтверждения соответствия машины определенным требованиям и характеристикам, установленным в стандарте, на предприятии-изготовителе проводят типовые испытания машины данного типа. Объем типовых испытаний приведен в таблице 15.