The paper presents basic issues related to diagnosis of winding insulation in electric machines, in particular high-voltage squirrel-cage induction motors. This paper is the result of a long cooperation of the author with domestic industry within the scope of electric machine diagnosis, including in particular operating three-phase induction motors. The paper can be used for practical purposes. The presented diagnostic methods developed by the author or other persons have been tested in laboratory conditions and then verified in industrial environment.
On-line Partial Discharge testing is a recognized test method for detection of stator winding insulation problems. Although periodic on-line tests are frequently used to monitor the health of the winding insulation of high voltage stators, continuous on-line monitoring of medium voltage motor windings (rated up to 6 kV) has, been less frequently used. However in the past seven years various utility and industrial plants have adapted a new technology.
The article presents an industrial application of high voltage induction motor on-line measurement. The paper contains an analysis of different diagnostics methods. The results indicate that these on-line methods are both useful. Partial Discharge (PD) on-line measurement is a recognized testing method for identification of deterioration of stator winding insulation of high voltage rotating machines such as hydraulic generators, high-speed turbine generators and large motors.
In majority of factories like cement mills, electric motors working there are subject to a considerable influence of weather conditions due to their location. A significant number of those machines are placed in the open air, and in some mills, in the period of increased air humidity, from November to March, the factory delays production and the planned repairs of production lines are implemented. In this period diagnostic tests of electrical machines are also carried out. Some of the tested motors have built-in heating systems what limits the soaking of the windings insulation, whereas others have no such heating systems and that is reflected in the received results. The article presents a short history (2001-2007) of conducting diagnostic tests of insulation of medium voltage electric motors with the DC voltage method. The results of the tests and their influence on limiting repairs as well as tendencies of changes in motors working in fairly difficult exploiting conditions are presented.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Izolacja uzwojeń spełnia kluczową funkcję w prawidłowym działaniu silników i maszyn elektrycznych. Wpływ uszkodzeń mechanicznych (sił odśrodkowych, przycierania części ruchomych), naprężeń termicznych (wywołanych przeciążeniami silnika, wpływem warunków otoczenia) oraz uszkodzeń elektrycznych może doprowadzić do nieodwracalnych w skutkach awarii. W związku z powszechnością zastosowania napędów elektrycznych ważne jest zrozumienie zjawisk leżących u podstaw rozwoju uszkodzeń izolacji silników elektrycznych.
Electrical machines, especially induction machines, are also installed in the open space, for ex ample in cement mills. In the period from November to March, cement production is stopped, engines do not work, they are cold and exposed to weather conditions, which promotes the absorption of moisture by the insulation system. Not all of the motors have heating systems installed, and among those which do, most have heating often turned off by the operators. During the off period for engines, there is time for diagnostic tests off-line. This article presents a methodology of diagnostic tests of main insulation with the use of DC voltage, the criteria for assessing the technical condition of the insulation and also the results of the tests of the insulation of wound-rotor induction motors, that was regularly performed every year in the period (2001-2007) in one of the cement mills. These are the engines installed in the open air. The results of the diagnostic tests are used for engine- repair planning.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wyładowania niezupełne (WNZ) są wyładowaniami występującymi wewnątrz układu izolacyjnego, które tylko częściowo zwierają izolację między przewodnikami i nie powodują bezpośrednio utraty własności izolacyjnych układu. Długotrwałe działanie wyładowań niezupełnych poprzez mikro- i makroskopowe zmiany w strukturze układów prowadzi do wyładowania zupełnego, czyli przebicia izolacji. W ostatnich latach można zaobserwować dynamiczny rozwój metod diagnostyki izolacji maszyn bazujących na analizie WNZ. Wspomagane komputerowo metody pozwalają nie tylko ocenić poprawność wykonania izolacji, ale również określić rodzaj i miejsce występowania defektu.
EN
Paper contain laboratory study of partial discharge (PD) measurement on turbo-generator bars with a voids. Noise influence during PD measurement and theirs elimination were described. Some partial discharge patterns and PD interpretation were showed.
W artykule przedstawiono metodę diagnostyki izolacji uzwojeń silników elektrycznych nazywaną metodą udarów napięciowych. Omówiono wyniki badań własnych autora w zakresie wykorzystania metody udarów napięciowych - testu impulsowego, do wykrywania zwarć zwojowych w uzwojeniach silników indukcyjnych klatkowych i pierścieniowych. Autor wykazał jej użyteczność. Metoda jest bardzo czuła, umożliwia ocenę wszystkich systemów izolacji i wszystkich rodzajów izolacji. Umożliwia ocenę izolacji między uzwojeniem a masą, między zwojami, między fazami, umożliwia wykrycie przerwania obwodu, brak połączenia między uzwojeniami, przez pomiar asymetrii impedancji poszczególnych uzwojeń fazowych (spowodowanych zmianami indukcyjności i pojemności badanego uzwojenia) w trakcie pobudzania ich do drgań. Jest to metoda porównawcza. Współczesne aparaturowe rozwiązania metody mogą być z powodzeniem stosowane w przemyśle na dowolnych maszynach elektrycznych. Zaprezentowano wyniki badań wykonanych w warunkach przemysłowych w zakresie diagnostyki izolacji uzwojeń z wykorzystaniem metody udarów napięciowych.
EN
The article presents method of diagnostics of insulation of windings in electric motors, named impulse voltage method. The article discusses the results of own author's researches in the area of using the impulse voltage method - impulse test for detection turn-to-turn short circuit in windings of squirrel-cage and slip-ring induction motors. Author proved it usefulness. That method is very sensitive, enables to estimate all systems of insulation and all kinds of insulation. It enables to estimate insulation between winding and earth, between turn of windings, between phases, enables to estimate interruption of circuit, absent of contact between windings, by measurement the asymmetry of impedance each phase winding (caused by vary the inductance and capacitance of researched winding) during activate them for vibration. It is the comparative method. The modem designed apparatuses for this method can be successfully used in industry on whichever kind of electric machines. The article presents results of researches made in industrial conditions in the area of diagnostics of the winding insulations with application impulse voltage method.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.