IEEE Guide For Testing Turn Insulation of Form-Wound Stator Coils For Alternating-Current Electric Machines - IEEE STD 522-2004 (Revision of IEEE STD 522-1992) .En - Es

 

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IEEE Std 522 ™ - 2004 (Revisión de la norma IEEE 522 a 1992)

522

 TM

IEEE Guía para pruebas de aislamiento de la herida

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Turn-Form estator bobinas de corriente alterna de máquinas eléctricas

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IEEE Power Engineering Society Patrocinado por el Comité de máquinas eléctricas

9 de agosto de de 2004 de impresión: SH95212 PDF:

3 Park Avenue, Nueva York, NY 10016 a 5997, EE.UU.

SS95212

 

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Reconocido como una 

IEEE Std 522 ™ - 2004

Nacional Americano de Normas (ANSI)

(R   evisión de la norma IEEE Std 522-1992)

IEEE Guía para pruebas de aislamiento de la herida Turn-Form estator bobinas de corriente alterna de máquinas eléctricas  Patrocinador 

Comité de máquinas eléctricas

del IEEE Power Engineering Society Aprobada el 12 de mayo de de 2004

American National Standard Institute

DE 9 de febrero de de 2004 Consejo de Normas IEEE-SA Abstracto: Se hacen sugerencias para probar la resistencia dieléctrica del aislamiento que separa las diversas espiras entre sí dentro multivuelta

bobinas moldeadas para determinar su aceptabilidad. puntuaciones típicas de máquinas que emplean tales bobinas normalmente se encuentran dentro de la gama de 200 kW a 100 mW (270 hp a 135 000 CV). Los niveles de prueba descritos no evaluar la capacidad del aislamiento a su vez de soportar sobrecargas de tensión anormales, solamente sobrecargas derivadas del funcionamiento normal. Las sugerencias se aplican a: (1) bobinas de estator individuales después de la fabricación; (2) bobinas en estatores completamente la herida; (3) las bobinas y devanados para rebobinados de maquinaria usada; y (4) bobinados de máquinas en servicio para determinar su idoneidad para el servicio adicional (pruebas de mantenimiento preventivo). se discuten condiciones de bobina de servicio, los dispositivos de prueba, y la secuencia de prueba.

palabras clave:m   áquinas de corriente alterna, impulsos, sobretensiones, sobretensiones, la prueba de aislamiento a su vez, transitorios

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc. 3 Park Avenue, Nueva York, NY 10016-5997, EE.UU. Copyright © 2004 por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc. Todos los derechos reservados. Publicado 9 Agosto de 2004. Impreso en los Estados Unidos de América.

IEEE es una marca registrada en la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos, propiedad del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Incorporated. Impresión:

ISBN 0-7381-3979-3 SH95212 PDF: ISBN 0-7381-3980-7 SS95212 Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida en cualquier forma, en un sistema de recuperación electrónica o de otra manera, sin la previa autorización por escrito del editor.

 

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Secretario, IEEE-SA Standards Board 445 Hoes Lane,

PO Box 1331 Piscataway, NJ 08855-1331USA NOTA -  Se llama la atención a la posibilidad de que la aplicación de esta norma puede requer ir el uso de la materia cubierta por derechos de patente. Por la publicación de esta norma, no posición se toma con respecto a la existencia o validez de los derechos de patentes en relación con la misma. El IEEE no será responsable de identificar las patentes para las que una licencia puede ser requerido por un estándar IEEE o para la realización de investigaciones sobre la validez jurídica o el alcance de las patentes que se señalan a su atención.

La autorización para fotocopiar partes de cualquier norma específica para el uso interno o personal es otorgada por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc., a condición de que la tarifa correspondiente se paga al Copyright Clearance Center. Para arreglar el pago de la cuota de licencia, por favor, póngase en contacto con Copyright Clearance Center, Servicio al Cliente, 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923 EE.UU.; 1 978 750 8400. El permiso para fotocopiar porciones de cualquier norma individual para uso educacional clase también se puede obtener a través del Copyright Clearance Center.

 

 

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Introducción (Esta introducción no es parte de IEEE Std 522 a 2004, IEEE Guía para pruebas de aislamiento de la herida Turn-Form estator bobinas de corriente alterna de máquinas eléctricas.)

Muchos de corriente alterna, máquinas eléctricas rotativas están diseñados para tener bobinas del estator de forma enrollada multivuelta. En estos casos, el devanado tiene dos barreras aislantes separados pero relacionados entre sí:

-

Uno entre las distintas vueltas (gire aislamiento), y

-

Uno entre las espiras y de tierra (aislamiento de tierra).

El incumplimiento de cualquiera de estos obstáculos obstáculos prematuramente prematuramente fin a la vida útil de la máquina. A nivel de la prueba para el aislamiento a tierra de la tensión nominal dos veces de más de 1 kV ha estado en existencia desde hace muchos años. Esta guía sugiere métodos y niveles de prueba para el aislamiento turno.

La experiencia ha demostrado que a su vez fallos de aislamiento pueden ser precipitados por empinada adelantado anormal sobretensiones causadas por factores tales como caídas de rayos, los cierres de interruptores defectuosos, o el mal funcionamiento de los diversos tipos de dispositivos de conmutación. Sin embargo, se convierten fallos de aislamiento también pueden ser causados por sobretensio sobretensiones nes durante operaciones del interruptor normales cuando las condiciones del circuito son tales que el tiempo de subida de la oleada en los terminales de la máquina es menor que unos pocos microsegundos. Una medida de protección a partir de tales sobretensiones puede ser proporcionado por la instalación de dispositivos tales como condensadores condensadores de sobretensión en los bornes de la máquina y descargadores de sobretensiones, o mediante el diseño de las bobinas con capacidad de aislamiento a su vez adecuada. Cuando se usa para este propósito, las calificaciones calificaciones de condensadores suelen ser elegidos para extender el tiempo de subida de las sobretensiones a 5 μ s o más.

La bibliografía (Anexo C) contiene referencias que tratan sobre el medio ambiente en general y de la oleada oleada fuerza de las máquinas eléctricas.

Aviso a los usuarios

Errata

Erratas, en su caso, para esta y todas las demás normas se pueden consultar en la siguiente dirección URL: http: // standards.ieee.org/reading/ieee/u standards.ieee.o rg/reading/ieee/updates/errata/inde pdates/errata/index.html. x.html. Se anima a los usuarios a comprobar esta URL para erratas periódicamente.

interpretaciones

interpretaciones interpretacion es actuales se pueden consultar en la siguiente dirección URL: http://standards.ieee.org/reading/i http://standards.ieee.org/reading/ieee/interp/ eee/interp/ index.html.

patentes

Se llama la atención a la posibilidad de que la aplicación de esta norma puede requerir el uso de la materia cubierta por derechos de patente. Por la publicación de esta norma, no posición se toma con respecto a la existencia o validez de los derechos de patentes en relación con la misma. El IEEE no será responsable de identificar las patentes o solicitudes de patentes para las que se requiera una licencia para implementar un estándar IEEE o para la realización de investigaciones sobre la validez jurídica o el alcance de las patentes que se señalan a su atención.

Derechos de autor © 2004 IEEE. Todos los derechos reservados.

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Participantes En el momento en que se completó estándar, el grupo de tr abajo tuvo los siguientes miembros: Chuck Wilson, Silla  Wilson, Silla  Darrell Howell, Secretario  Howell, Secretario 

Dana Arndt Sabre Azizi Ray Bartnikas Kevin Becker Stefano Bomben Sudhakar Cherukupalli Douglas Conley Jim Dymond Marcos Fenger Shawn Filliben Paul Gaberson George Gao

Nirmal Ghai Bal Gupta individuo Halldorson Gary Heuston Jeff Hudson Patricia Irwin Aleksandra Jeremic Tom Kluk * Lou Little Bill McDermid Hal Miller 

Glenn Mottershead Beant Nindra Jim Oliver Lori Rux Howard sedding Greg Stone Meredith Strange James Timperley Ernesto Wiedenbrug Joe Williams John Wilson Karim Younsi

* Todos deseamos expresar nuestro pesar de que Tom Kluk falleció antes de la publicación de esta norma. Su aportación a este documento era muy valiosa y muy apreciada por todos en el grupo de trabajo.

Los siguientes miembros del comité de votación individuales votaron en esta norma. Balloters hayan votado para su aprobación, desaprobación o abstención. Karl Berger Thomas Obispo Weijen Chen Tommy Cooper

Trilok Garg Nirmal Ghai Brian Gott Randall Bal

Guru Dutt Dhingra Roger

Groves Gupta Paul Hamer Edward Horgan Jr.

Daugherty Byron Davenport Gary Donner James Dymond

iv

David Jackson Kevin

Amir El-Sheikh Gary Engmann Jorge

Amar a Jesús Martínez Walter Martín y Thomas

Fernández-Daher 

McCaffrey

William Donald McDermid McLaren Nigel McQuin James Michalec Krste Najdenkoski Nils Nilsson Alvaro Portillo Johannes Rickmann Manoj Shah Gregory Stone Meredith Strange Ernesto Wiedenbrug Chuck Wilson

Derechos de autor © 2004 IEEE. Todos los derechos reservados.

 

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Cuando el Consejo de Normas IEEE-SA aprobó esta norma el 9 de febrero de 2004, tenía los siguientes miembros: Don Wright, Silla  Wright, Silla  Chuck Adams H. Stephen Berger Mark D. Joseph A. Bowman Bruder Bob Davis, Roberto de Boisson Julian Forster * Judith Gorman Arnold M.

Mark S. Raymond Halpin Hapeman Richard J. Holleman Richard H. Hulett Lowell G. Johnson Joseph L. Koepfinger * Hermann Koch Thomas J. McGean Daleep

Paul Nikolich

Greenspan

C. Mohla

Topping Joe D. Watson

TW Olsen Ronald C. Petersen Gary S. Robinson Frank Piedra Malcolm V. Thaden Doug

* miembro Emérito

También se incluyen los siguientes enlaces Consejo de Normas IEEE-SA sin derecho a voto:

Satish K. Aggarwal, NRC Representante 

Richard Blasio, DOE Representante  Alan Cookson, Representante del NIST 

Don Messina IEEE Standards Project Editor 

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Contenido 1.

Visión de conjunto................................................. .................................................. ........................................... 1

1.1 Alcance ................................................ .................................................. .......................................... 1 1.2 Propósito ................................................ .................................................. ....................................... 1 2.

Referencias ................................................. .................................................. ......................................... 1

3.

Condiciones de servicio................................... servicio................................................ ............. .................................................. .............................. 2 3.1 tensión de funcionamiento ............................................... .................................................. ........................... 2

3.2 estrés transitorio ............ ........................ ....................... ....................... ............ ........... ...................... ....................... ........................ ................ .... .......... ...................... .................. ...... 2

3.3 Requisitos de resistencia ............................................... .................................................. .............. 2 4.

dispositivos de prueba sugeridas ............................................... .................................................. ......................... 3

4.1 Requisitos de ensayo ............................................... .................................................. ........................ 3 4.2 Los dispositivos adecuados ............................................... .................................................. .......................... 3

4.2.1 dispositivos de tipo de conducción ........... ..................... ..................... ...................... ........... ........................ .................................. ..................... ................ ..... 3 ..... 4.2.2 dispositivos de tipo de inducción .......... ..................... ..................... ..................... ............. .......... ..................... ...................... ..................... .................. ........ ........ 3

5.

Procedimiento de prueba................................................ .................................................. .................................... 3

5.1 Secuencias de prueba ................... ........................................ ............................ ....... .................................................. .................................................. ............................ 3 5.2 Condicione Condicioness de ensayo ......................................... ............................................... ...... ............... ............................. ............................. ..................... ...... ............... ............................ ............. 4 5.3 Los niveles de tensión ..................................... ............................................... .......... ...................................... .................................................. ............ .............................. .............................. 4 6.

Estabilizadores Estabilizad ores de los niveles de prueba para las nuevas bobinas ................... ..................... .... ................... .................... ........... ............... 4

6.1 Generalidades ................................................ ................................................ ....................... ............................................... ........................... ... ....................... ....................................... ................ 4

6.2 Estándar (3.5 pu) soportar sobre ................. ..................................... ......................... ..... .............................................. .............................................. 5 6.3 alternativo soportar sobre .............................................. .................................................. ....... 6 6.4 Definición de los sobres de sobretensión ............................................. .................................................. ....... 6

6.5 sobrecargas anormales ............................................... ............................................... ........................... .................................................. ....................... ......................... 6

6.6 Precauciones ................................................ .................................................. ................................. 6 6.7 Reducción de los niveles de prueba para bobinas sin curar ............. ........................... ............................ ................ ....................................... .......................................... ... 7

7.

pruebas de mantenimient o o pruebas después de la instalación de las máquinas .................. .................... .... ................... ........ 7

nivel de tensión 7.1 Prueba .............................................. .................................................. ......................... 7 7.2 dispositivos de tipo de conducción ........... ..................... .................... ..................... .............. ... ......... .................... ..................... ..................... .................... ......... ............... 7 7.3 dispositivos de tipo de inducción .......... .................... ..................... ..................... .............. .... ........... ..................... .................... ..................... ................... ........ .................. .................. 7

7,4 acoplamiento acoplamiento insuficiente ............................................... .................................................. ...... ............. 7

7.5 Otros métodos / más detalles .................... ........................................... ......................... .................................................. .................................................. ........ 7 Anexo A procedimientos y métodos (informativo) de prueba ......................................... ............................................ ............................................ 8 Anexo B formulario de de prueba (informativo) (informativo) Muestra .......................................... ... ......................................... ...... ........... 13

Anexo C (informativo) Bibliografía ............................................ .................................................. ............... 15

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IEEE Guía para pruebas de aislamiento de la herida Turn-Form estator bobinas de corriente alterna de máquinas eléctricas

1. Información general

1.1 Alcance

Esta guía hace sugerencias para probar la resistencia dieléctrica del aislamiento que separa las diversas espiras entre sí dentro multivuelta bobinas moldeadas para determinar la aceptabilidad de las bobinas. puntuaciones típicas de máquinas que emplean tales bobinas normalmente se encuentran dentro de la gama de 200 kW a 100 mW (270 a 135 000 CV). los niveles de tensión de prueba descritos en este documento no evalúan la capacidad del aislamiento a su vez de soportar tensión anormal sobretensiones, en contraste con los aumentos repentinos asociados con el funcionamiento normal. La tensión repetitiva sobretensiones (picos) asociados a los convertidores de frecuencia (AFD) también no se tratan aquí. Esta guía se aplica a

un)

bobinas de estator individuales después de la fabricación.

b) bobinas en estatores completamente la herida de fabricación original. c) las bobinas y devanados para rebobinados de maquinaria usada.

d) Los devanados de máquinas en servicio para determinar su idoneidad para el servicio adicional (pruebas preventivemaintenance).

1.2 Propósito

El propósito de esta guía es a) Definir oleada de prueba / impulso como se aplica a los devanados de una máquina eléctrica. b) Revisar las condiciones de servicio que afectan a los niveles de voltaje en una bobina. c) recomendar dispositivos adecuados para la medición de sobretensiones, con las precauciones para evitar resultados erróneos.

d) describen diversos puntos donde se puede realizar la prueba de sobretensión. mi)

los niveles niveles de prueba sugeridas sugeridas presentes sobretension sobretensiones es para varios tipos de de máquinas máquinas eléctricas. eléctricas.

2. Referencias ASTM D1711-02, terminología estándar relativo al aislamiento eléctrico. 1 1A   STM publicaciones están disponibles de la American S ociety for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, EE.UU.

(http://www.astm.org/).

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1

 

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  IEEE Std 522-2004

IEEE PARA LAS PRUEBAS DE AISLAMIENTO DE LA FORMA TURN-HERIDA

D3426-97 ASTM (2004), Método de prueba estándar para la tensión de ruptura dieléctrica y la rigidez dieléctrica del sólido materiales de aislamiento eléctrico Usando ondas de impulso.

IEEE Std 4 ™ - 1  995, Técnicas estándar IEEE para las pruebas de alto voltaje.  2, 3 IEEE Std 43 ™ -   2000, IEEE Práctica recomendada para la prueba de resistencia de aislamiento de máquinas rotantes.

IEEE Std 56 ™ - 1  977 (Reaff 1991), IEEE Guía para el aislamiento mantenimiento de grandes CORRIENTE ALTERNA maquinaria rotativa 10 000 kVA y más grande. IEEE P62.2 / -D23, Borrador de la Guía de Diagnóstico por la Prueba de Campo de Energía Eléctrica aparato de maquinaria eléctrica. 4

IEEE Std 432 ™ - 1  992 (Reaff 1998), IEEE Guía para el mantenimiento del aislamiento aislamiento para máquinas rotantes eléctrico (5 CV de menos de 10 000 CV). IEEE Std 434 ™ -  1973 (Reaff 1991), IEEE Guía para la evaluación funcional de los sistemas de aislamiento para máquinas grandes de alto voltaje.

IEEE Std 492 ™ - 1  999, IEEE Guía para la Operación y Mantenimiento de Hydro-generadores.

IEEE Std 510 ™ - 1  983 (Reaff 1992), IEEE Práctica Recomendada para la Seguridad de alto voltaje y pruebas HighPower.

3. Condiciones de Servicio

3.1 tensión de funcionamiento

La diferencia máxima de funcionamiento (frecuencia de línea) de tensión entre las vueltas en una bobina depende de la tensión entre terminales de la bobina y en la construcción interna de la bobina.

3.2 tensión transitoria Una segunda, y menos predecible diferencia, la tensión entre espiras puede ser causada por transitorios de tensión. Información adicional sobre la naturaleza de tales transitorios y la distribución de tensión a su vez asociado se puede encontrar en una serie de artículos citados en la bibliografía en ondas de voltaje Anexo C. Steep-delanteras debido a la formación de arcos en el circuito asociado puede ser perjudicial para convertir aislamiento desde una porción sustancial de la onda puede aparecer a través de la vuelta de aislamiento de la bobina (s) cerca de los terminales de línea.

3.3 Requisitos de resistencia La diferencia de tensión que a su vez aislamiento debe resistir, por lo tanto, abarca una amplia gama de menos de 100 V en el funcionamiento normal a tanto como varios miles de voltios en condiciones transitorias. En el extremo inferior de toda esta gama que se necesita es la separación física, mientras que a se necesita la otra, aislamiento que tiene considerable resistencia dieléctrica.

2L   os estándares IEEE o

productos mencionados mencionados en esta cláusula son marcas registradas del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc.

3I  EEE publicaciones están disponibles en

4E   ste proyecto de normas IEEE no fue

el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc., 445 Hoes Lane, Piscataway, NJ 08854, EE.UU. (http://standards.ieee.org/).

aprobado por el Consejo de Normas IEEE-SA en el momento en que esta publicación se prensa. Para obtener información acerca de cómo obtener un proyecto,

en contacto con el IEEE.

2

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ESTÁTOR bobinas para corriente alterna MÁQUINAS ELÉCTRICAS

IEEE Std 522-2004

4. dispositivos de ensayo sugeridos

4.1 Requisitos de ensayo

Con el fin de probar el aislamiento de giro de una bobina moldeada, una tensión se debe aplicar a través de los cables individuales. Form-herida,, bobinas multivuelta tiene una impedan Form-herida impedancia cia serie baja a frecuencias de energía, particularmente particularmente antes de la inserción en el núcleo del estator. Además, la impedancia entre espiras de una bobina moldeada es capacitiva o inductiva, dependiendo de la frecuencia. Sin embargo, la impedancia entre los conductores es predominantemente predominantemente inductiva y es directamente proporcional a la frecuencia de la tensión aplicada a través de los conductores. Después de la ley de Ohm, la aplicación de una tensión de magnitud suficiente, a frecuencias de energía normales, a través de los cables de una bobina moldeada produce una alta corriente entre los conductores. Desde un punto de vista de pruebas, esto es muy indeseable. Por lo tanto, para aplicar un voltaje de magnitud razonable a través de los cables, y por lo tanto a través del aislamiento a su vez,

4.2 Los dispositivos adecuados

Un dispositivo de ensayo adecuado debería proporcionar control de tensión, indicación precisa del nivel de voltaje, y un medio de detección de fallo de aislamiento turno. Un generador de Marx de una sola etapa con un osciloscopio de almacenamiento es un ejemplo de tal dispositivo. Un diagrama esquemático del generador se da en la Figura A.5. Ambos dispositivos de pruebas de conducción y inductiontype se han desarrollado y aplicado satisfactoriamente. En cualquiera de los tipos, una onda de tensión empinada adelantado se aplica a la bobina bajo prueba. En cada ciclo, un condensador se carga a un voltaje apropiado, después se descarga por medio de un interruptor adecuado (tal como un hueco de chispa, thyratron, o un dispositivo de estado sólido) en un circuito que incluye la bobina. Voltaje y la corriente a continuación, oscilan a la frecuencia natural del circuito.

4.2.1 dispositivos de tipo de conducción

En los dispositivos de tipo de conducción, la tensión de prueba se aplica directament directamente e a los conductores de la bobina. Detección de fallos es por inspección visual de la forma de onda de tensión de prueba ya sea o corriente en un osciloscopio. Las bobinas se pueden ensayar individualmente o dos bobinas nominalmente idénticas se pueden ensayar simultáneamente, simultáneamente, facilitando de esta manera la comparació comparación n de la forma de onda. En la prueba de una sola bobina, la forma de onda a una tensión suficientemente baja debe ser registrada y se utiliza para comparar con formas de onda a voltajes más altos. Una diferencia significativa significativa en la forma de onda indica fallo de aislamiento probable.

4.2.2 dispositivos de tipo de inducción

En los dispositivos de tipo de inducción, la tensión de prueba se induce en la bobina bajo prueba, que constituye el secundario de un transformador, el principal de los cuales es excitado por una onda empinada adelantado desde el condensador. El fallo es indicado por la asimetría de cualquiera de corriente en la bobina de prueba o tensión en sus bornes. Véase la figura A.3. NOTA: este equipo de prueba generalmente no está disponible, este párrafo se incluye con fines informativos. 5 5. Procedimiento de Prueba

5.1 Secuencias de prueba

Las bobinas pueden ser probados en uno o más de los siguientes pasos de fabricación: un)

Antes de la inserción en el núcleo del estator. Esto es apropiado cuando las bobinas son para ser instalado en una ubicación remota de la planta de fabricación de bobina. Si la impedancia de las bobinas en el aire es demasiado baja, pueden ser ensamblados en un núcleo simulado para propósitos de prueba. Cada bobina en el devanado debe ser probado.

5 Las

notas en texto, tablas y figuras se dan sólo a título informativo y no contienen los requisitos necesarios para aplicar la norma.

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3

 

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IEEE PARA LAS PRUEBAS DE AISLAMIENTO DE LA FORMA TURN-HERIDA

b) Después de la instalación de la bobina, de acuñamiento y refuerzos, pero antes de realizar cualquier conexión. Cada bobina en el devanado debe ser probado.

c) Después se hacen conexiones en serie, pero antes de ellos aislante y antes de realizar las conexiones entre los grupos de fase. Cada bobina en el devanado debe ser probado. d) Después de conectar en grupos de fase, pero antes de conectar los grupos de fase entre sí (antes o después de aislamiento de las conexiones en serie). Esta prueba compara grupos de fase, no bobinas individuales. e) Después de que todas las conexiones están hechas y aislados. Todas las pruebas de mantenimiento se hacen normalmente en tales condiciones.

Si se aplica el voltaje de prueba a los terminales de la máquina, el nivel de tensión de impulso eléctrico debe ser cuidadosamente seleccionado con el fin de evitar el exceso de esfuerzo aislamiento a tierra. En este caso, la prueba puede revelar solamente cortocircuitos cortocircuitos existentes y debilidades no incipientes del aislamiento turno. Se aconseja precaución en el ensayo de una fase completa de bobinado de los terminales de la máquina. Una fase completa de bobinado se compone de varias bobinas en serie. Por lo tanto, el cambio en la forma de impulsos de tensión provocada por el fallo del aislamiento entre un giro de par en una sola bobina en el devanado de la fase completa es a menudo muy pequeña. En consecuencia, el fallo del aislamiento a su vez durante la prueba de impulso de un devanado completo puede pasar desapercibida.

De lo contrario, la tensión de prueba puede ser inducida en las bobinas del estator por medio de una bobina de inducción de aumento (Anexo A). El método de ensayo indicado en el Anexo A hará hincapié en las debilidades incipientes y puede hacer que estas áreas fallen.

bobinas extra completamente procesados o sin curar (si se especifica en el acuerdo entre el fabricante y el usuario) que no se utilizan en el devanado de la máquina se pueden ensayar a la destrucción para determinar la capacidad de desintegración vuelta a vuelta del diseño del sistema de aislamiento eléctrico.

5.2 Condiciones de prueba

Las condiciones ambientales deben ser aceptables para la prueba de aislamiento. Antes de las pruebas a-giro-a su vez de bobinas completamente curado, la resistencia de aislamiento debe medirse de acuerdo con IEEE Std 43-2000. 6 L  a superficie de aislamiento debe estar limpia y seca. La temperatura de la bobina debe ser de al menos unos pocos grados por encima del punto de rocío, como mínimo, para evitar la condensación en el aislamiento. La prueba de la vuelta a su vez no debe proceder hasta que las pruebas de resistencia de aislamiento se han realizado con éxito. Otras pruebas, tales como la medición del factor de disipación, también se pueden usar para determinar si el aislamiento es adecuado para la prueba-vuelt prueba-vuelta a a vuelta.

5.3 Los niveles de tensión

Para ONU-impregnados o no curadas bobinas, utilice niveles de tensión para la prueba de resistencia de aislamiento que no dañe el aislamiento, pero indicará si es adecuado para la prueba. Puede que no sea posible poner a prueba con éxito de resina ricos bobinas sin curar debido a la naturaleza del aislamiento sin curar. Acuerdo debe ser alcanzado entre el fabricante y el usuario con respecto a la prueba de tales bobinas sin curar.

6. niveles de prueba de sobretensión para nuevas bobinas

6.1 Generalidades

La tensión mínima prueba-giro-a su vez debe ser inferior a 350 V de pico, que es la tensión mínima de chispas para un campo uniforme en el aire (de Paschen Ley-ver Dakin y Berg [B8] y Khalifa [B28] 7 ),   aunque en las pruebas de la práctica real por lo general se realizan a niveles muy superiores a este valor. Más allá de esto, hay un enfoque generalmente aceptado aceptado a la selección de la tensión de prueba de la vuelta a su vez, ha evolucionado evolucionado.. Los fabricantes han utilizado bobina y

6L   a información sobre las referencias se puede encontrar en la Cláusula 2.

  os números entre paréntesis corresponden a los de la 7L

4

bibliografía en el anexo C.

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parámetros de diseño de la máquina tales como el tamaño y el peso de la bobina, la duración de su vez, la disposición de espiras dentro de la bobina, voltios de operación por turno o por bobina, la tensión del sistema, entre espiras y la capacitancia vuelta-a-tierra, y otros para determinar prueba su vez voltaje niveles para sus productos. Estos procedimientos no se han descrito de manera explícita en la literatura, y no es factible para describirlos aquí. Acuerdo debe ser alcanzado entre el fabricante y el usuario en cuanto a qué técnica de prueba y el nivel se deben aplicar a las bobinas y en qué etapa (s) de fabricación se deben realizar las pruebas.

6.2 Standard (3,5 pu) soportar envolvente Cualquiera que sea la técnica de prueba se utiliza, se sugiere que para probar el aislamiento a su vez, los impulsos con un tiempo de subida de 0,1 a 0,2 μ s debe ser utilizado. Las pruebas realizadas en tiempos de subida más largas (> 1,2 μ s) tienden a enfatizar el aislamiento a tierra. En general, las bobinas deben tener base suficiente y gire aislamiento para soportar una carga eléctrica con una amplitud definida en la Figura 1. Para los fines del cálculo de tiempo de subida de la oleada, el tiempo de subida de la parte delantera se supone que es el intervalo de tiempo desde 0,1 a 0,9 de la amplitud aumento medido. El tiempo hasta el pico es de 1,25 veces el tiempo de subida. El número de impulsos debe ser no menos de cinco. Las siguientes ecuaciones definen estos diversos voltajes y tiempos de subida asociados.

V  1

=

[

2( 3/ ) ] V  L  L = 1p.u.

T  r r

= 0.0 μ s

(1)

= 0.1 μ s

(2)

V  2

3.5= V  1 = 3.5 pu

T  r r

V  3

=  1 = 5 pu 5 V 

T  r 1.2 ≥ μs

(3)

dónde V  n ( n   = 1, 2, 3) es el aumento momentáneo momentáneo Capacidad de resistencia a través de la bobina,

V  L  L

es la tensión nominal rms línea a línea en kV,

 r  T  r 

es el tiempo de subida de μ s,

pu

es “por unidad”, donde la tensión de prueba inicial se multiplica por el coeficiente dado.

Figura 1-Coil impulso eléctrico soportar envoltura

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6.3 alternativo soportar envolvente Si acordado entre el fabricante y el usuario, el impulso soportar envolvente dada en la Figura 2 (de “fuerza de tensión de impulso de máquinas de corriente alterna que gira,” [B24]) se puede utilizar para las bobinas de ensayo en máquinas que no son propensos a ver de alta magnitud sobretensiones de frente rápido.

Figura 2-Alternative impulso bobina de tensión no disruptiva envoltura

6.4 Definición de los sobres de sobretensión

Los sobres que se muestran en la Figura 1 y la Figura 2 no son l a forma de onda del impulso para ser aplicado para probar el aislamiento. Estos sobres ilustran las magnitudes de las sobretensiones, que podrían ser impresionado a través de l a principal y gire el aislamiento de la máquina durante el funcionamiento normal. Por lo tanto, el aislamiento de la bobina debe soportar estos niveles. En general, los impulsos con tiempos de subida de 0,1 a 0,2 μ s se utilizan para probar el aislamiento a su vez (véase 6.2). Los impulsos con tiempos de subida 1.2 μ s o más, por lo general no subrayar el aislamiento a su vez; que se utilizan para probar la capacidad de sobretensión de aislamiento a tierra.

6.5 sobrecargas anormales

En el caso de que es probable que ser sometido a tensión anormal de la máquina sobretensiones durante su vida de servicio y no se utilizan los dispositivos de protección (como se mencionó en 1.2), gire aislamiento que tiene una resistencia eléctrica eléctrica más alta de lo normal se debe utilizar en las bobinas. En este caso, la tensión de prueba-giro-a su vez puede ajustarse apropiadamente apropiadamente hacia arriba.

6.6 Precauciones Cabe señalar que las bobinas-es decir no impregnadas o no curados, los ensayados en el banco o que se han enrollado en un estator pero no VPI'd (vacío impregnación a presión) o al horno-no tienen aislamiento completamente curado, y por lo tanto tendrá una significativamente menor aumento de capacidad de resistencia de las bobinas totalmente curados. Además, cuando una bobina se prueba en un estator con el núcleo y el marco a tierra, el aislamiento a tierra de las bobinas restantes en el devanado experimentará un aumento de nivel reducido con frecuencia similar en simpatía con la bobina bajo prueba (ver Stranges, et al . [B54]). El voltaje efectivo de esta condición aumento “simpático” varía con cada bobina probado.

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6.7 Reducción de los niveles de prueba para bobinas sin curar 

Para evitar el exceso de esfuerzo bobinas no impregnado (seco grabadas), la tensión de prueba puede reducirse a una fracción (generalmente 60-80%) del valor especificado en 6.2 (o 6.3), según lo acordado entre el fabricante y el usuario.

Para evitar el exceso de esfuerzo bobinas ricos resina sin curar, el voltaje de prueba puede reducirse a una fracción (generalmente 40-60%) del valor especificado en 6.2 (o 6.3), según lo acordado entre el fabricante y el usuario. El valor de la prueba en este caso no debe exceder el valor de la prueba de CC de alta potencia.

7. Pruebas de mantenimiento o pruebas después de la instalación de las máquinas

nivel de tensión 7.1 Prueba

El voltaje aplicado para las pruebas realizadas en el campo puede ser de aproximadamente 75% de V n  orte  como se define en la cláusula 6. Es una buena práctica para obtener la aprobación por parte del fabricante de las bobinas antes de cualquier programa de prueba.

7.2 dispositivos de tipo de conducción

Para las pruebas de mantenimiento, puede ser deseable hacer la prueba sin el desmontaje de la máquina. Con el fin de probar una máquina instalada sin desmontaje, la prueba debe ser realizada utilizando un dispositivo de tipo de conducción como se describe en 4.2.1. Al realizar la prueba de l a aparamenta, la longitud de los cables de alimentación puede tener un efecto significativo en la tensión aplicada a los terminales de la máquina, así como la capacidad de detectar un fallo incipiente en un devanado totalmente configurado. El método más eficaz para la realización de pruebas de mantenimiento es para conectar el equipo de prueba en l os terminales de la máquina.

7.3 dispositivos de tipo de inducción

pruebas de mantenimiento también se pueden realizar usando un dispositivo de tipo de inducción, como se describe en 4.2.2, para inducir el voltaje de prueba en bobinas individuales de un devanado totalmente configurado. Vea la Figura A.2. La ejecución de este tipo de prueba en las máquinas de inducción y de rotor cilíndrico requerirá la eliminación de la rotor del estator. Para las máquinas síncronas de polos salientes, el grado de desmontaje requerido para realizar esta prueba puede reducirse al mínimo mediante la eliminación de una sola bobina de campo y girando el rotor y probando accesorios.

7,4 acoplamiento insuficiente

El grado de acoplamiento que se puede lograr por la bobina oleada inductores varía bastante ampliamente, y en algunos casos puede que no sea posible alcanzar el nivel de tensión de 75% en las bobinas está probando. Por lo tanto, la figura 75% debe considerarse una guía general.

7.5 Otros métodos / más detalles

Otros métodos de detección de fallos de aislamiento a su vez y medios de daños minimizar debido a fallos se incluyen en la bibliografía ([B5], [B13], [B18], [B31], [B34], [B48], [B50], [ B53] y [B54]).

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Anexo A

(informativo)

procedimientos procedimien tos y métodos de ensayo

Método A.1 para la aplicación de pruebas de sobretensión para completar bobinados

A.1.1 general La disposición de las secciones de bobina y laminado de hierro de sobretensión que inducen en el taladro de la máquina se muestra en la figura A.1. La forma de onda de tensión se mide con una bobina de búsqueda de una sola vez colocado en las secciones de laminado de hierro. La tensión de la bobina de búsqueda se observa en un osciloscopio a través de un divisor de tensión resistivo. Se obtiene un patrón consistente para ambas bobinas en cortocircuito y normales independientemente independiente mente de la posición eléctrica de la bobina en el devanado desde la bobina de búsqueda se ve afectada únicamente únicamente en la medida de la reducción del flujo resultante de una bobina cortocircuitada. cortocircuitada. Una bobina cortocircuitada muestra generalmente generalmente una reducción de la amplitud pico de la onda en el orden de 20% cuando se compara con la bobina normal. También hay un muy ligero aumento en la frecuencia de la forma de onda en circuito-bobin circuito-bobina a corto, pero esto no siempre es suficientemente suficientemente grande para utilizar como criterio de prueba. Es necesario utilizar alambre con múltiples, muy bien, hilos aislados en la bobina de aumento de inducción de obtener impedancia mínima. Cien hebras de alambre esmaltado, 0,010 en (0,25 mm) de diámetro, han demostrado ser satisfactorio para este propósito. Se sugiere que las bobinas de inducción de sobretensión y de búsqueda pueden aislar a tierra para la tensión máxima que aparezca en cada bobina. Será necesario quitar el rotor de la máquina, o para máquinas de polos salientes un poste en el rotor, para proporcionar espacio para las bobinas y secciones de hierro laminado en la zona de perforación. Para asegurar resultados consistentes, consistentes, es una buena práctica para adaptarse a las secciones de hierro laminado contra el taladro con estanqueidad uniforme. hebras aislados en la bobina oleada inductores para obtener impedancia mínima. Cien hebras de alambre esmaltado, 0,010 en (0,25 mm) de diámetro, han demostrado ser satisfactorio para este propósito. Se sugiere que las bobinas de inducción de sobretensió sobretensión n y de búsqueda pueden aislar a tierra para la tensión máxima que aparezca en cada bobina. Será necesario quitar el rotor de la máquina, o para máquinas de polos

salientes un poste en el rotor, para proporcionar espacio para las bobinas y secciones de hierro laminado en la zona de perforación. Para asegurar resultados consistentes, consistentes, es una buena práctica p

Fórmulas A.1.2 El circuito de prueba (Figura A.2) usado consiste principalmente de inductancias (  L ) (   la bobina oleada inductora) y la capacitancia (  do ), con la resistencia mínima ( R ). La frecuencia de oscilación de la sobretensión puede, por lo tanto, se calcula a partir de la fórmula:

F

12π• 1

= ------

R  2 • • ------- - --------- • • LC  4 L 2 •

(A.1)

Que, cuando el segundo término en el radical es pequeño comparado con la primera, se reduce a:

F  0

1 2 π LC 

= ------------------

(A.2)

Por ejemplo: a) Un motor 200 hp probado con una bobina de inducción de aumento de dos a su vez de 20 μ H inductancia y un 16 μ F capacitivos

tor tendrá una frecuencia de oscilación de 8900 Hz. b) A hidrogenerador 69 500 kVA probado con una bobina de inducción de aumento de dos a su vez de 130 μ H inductancia y

un 2 μ F condensador tendrá una frecuencia de oscilación de 9800 Hz.

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Figura A.1-Surge inductor de bobina

disposición sugerida-A.2 Figura de equipos de prueba

procedimiento de prueba A.2 sugerido para máquinas de la herida

Organizar equipo de prueba como se muestra en la Figura A.2, siendo cierta para conectar todos los motivos incluyendo el bastidor de la máquina que se está probando. No conecte a tierra los bobinados a ensayar; considerarlos como ser energizado durante todos los ensayos ya que no es posible sobretension sobretensiones es prueba de una bobina en el núcleo sin tener cierto impacto en las otras bobinas debido a la mutua y cruzar efectos de enlace.

Exponer los hilos de una bobina de estator en el devanado quitando el aislamiento en la conexión para la calibración de la onda de tensión (una bobina de línea puede ser utilizado y entonces será necesario exponer sólo el otro ejemplo de que la bobina). Coloque las secciones de hierro laminado, incluyendo las bobinas de inducción de sobretensión y de búsqueda, en el orificio de

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alinearse con las ranuras de la bobina del estator seleccionado para la calibración. Las secciones de laminado de hierro deben ser aislados desde el núcleo de la máquina que se está probando con un material aislante delgada, tal como 0,010 en la cinta adhesiva de espesor (0,25 mm), y deben ser bien apretados contra la base de la máquina. Conectar los conductores de divisor de voltaje a la bobina de estator que se utilizan para la calibración. Aplicar una pequeña tensión (1000 V) a la bobina oleada-inducir y observar la onda de tensión inducida en una bobina de estator (esto debe ser de aproximadamente 75% de la vuelta voltios-per-aplicada a la bobina oleada inductores). Cuando se establece una forma de onda adecuada (consulte la Figura A.3 para el patrón esperado de la onda de tensión), aumentar el voltaje aplicado para obtener primero de pico de amplitud equivalente a la tensión deseada para la prueba.

Para determinar el efecto de un giro en cortocircuito, aplicar un cortocircuito deliberada a través de los cables expuestas de la bobina de estator y aplicar el mismo nivel de tensión utilizado para obtener el deseado estrés voltios-por-turno. voltios-por-turno. Esto establecerá los criterios para la prueba de las bobinas restantes en el devanado y las formas de onda de las bobinas en cortocircuito y normal debe ser generalmente proporcional a los mostrados en la figura A.3. Proceder para probar el bobinado moviendo las secciones de laminado de hierro secuencialmente de manera que se colocan sobre cada una de las bobinas en la máquina. Registre la configuración configuració n del osciloscopio, el nivel de tensión aplicada a la bobina oleada inductora, y la amplitud del primer pico completo de la onda de tensión observada en el osciloscopio, identificando ficando el número de ranura en la parte superior de cada bobina como se prueba. Puesto que la forma de onda observada en una pantalla de osciloscopio osciloscop io para cualquier conjunto de condiciones generalmente generalmente se puede determinar con más precisión por barridos repetitivos, lleve a cabo al menos tres condensador se descarga para establecer la forma. La precisión de esta prueba en la determinació determinación n de la ubicación de una bobina cortocircuitada cortocircuitada puede determinarse determinars e mediante la exposición de los conductores de una bobina de estator encontrado para ser cortocircu cortocircuitado, itado, y volver a probar con un cortocircu cortocircuito ito deliberada aplicado a través de los conductores conductores.. No debe haber ningún cambio significativo respecto a la forma de onda obtenida en la prueba anterior. La precisión de esta prueba en la determinación de la ubicación de una bobina cortocircuitada puede determinarse determinarse mediante la exposición de los conductores de una bobina de estator encontrado para ser cortocircuitado, y volver a probar con un cortocircuito deliberada aplicado a través de los conductores. No debe haber

ningún cambio significativo significativo respecto a la forma de onda obtenida en la prueba anterior. La precisión de esta prueba en la determinac determinación ión de la ubicación de una bobina cortocircuitada puede determ

La figura de forma de onda A.3 tensión para las bobinas en cortocircuito y normales utilizando el método de prueba de tensión inducida

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A.3 sugerido procedimiento de prueba para las bobinas durante el bobinado (si el equipo comparación aumento no está disponible)

La prueba de la vuelta a su vez se puede aplicar a cada bobina de un conjunto de nuevas bobinas, completamente ensamblados ensamblados en las ranuras y con las cuñas de ranura en su lugar, mediante la aplicación de la oleada directamente a la bobina de estator antes de aislar las conexiones. En esta disposición, los cables del divisor de tensión están conectados en paralelo con el aumento-generador conduce a la bobina del estator. El efecto de un giro en cortocircuito bajo esta condición de prueba será como se indica en la Figura A.4. La calibración de la forma de onda de tensión se lleva a cabo como se describió previamente y la tensión de pico se registra por número top-bobina-ranura con los voltajes aplicados en pasos de 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, y 1,0 de la tensión de ensayo pico (reducido por las sugerencias en el párrafo 6.5 de las bobinas no impregnadas o sin curar). Para un solo generador de tiro contra sobretensiones, cinco impulsos se deben aplicar en cada nivel. (Se sugiere el número 5 para armonizar 522 con IEC 60034-15 [B21]). Con la técnica de ensayo aplicada directamente, una bobina de estator en cortocircuito proporcionará una respuesta respuesta plana (Figura A.4) a la tensión aplicada y, por lo tanto, las tensiones de paso son de valor en la aproximación del nivel de tensión en un circuito corto se puede desarrollar en la bobina de estator. Tenga en cuenta que cuando se aplica una prueba de aumento-giro-a su vez a una sola bobina en un núcleo de estator, todas las bobinas en el núcleo recibirán un cierto nivel de picos de tensión a la aislamiento a tierra debido a la inductancia mutua en las ranuras y la cruz vinculación en los devanados de extremo. La magnitud de este aumento inducido al aislamiento a tierra variará como una función de la posición relativa de las bobinas flotantes a la bobina bajo prueba y se ha encontrado que variar de 50% de la oleada de aplicar a casi cero. Este aumento inducido en el aislamiento a tierra puede tener efectos perjudiciales como las sobretensioness inducidas pueden insistir demasiado en el aislamiento a tierra especialmente en las esquinas. Este estrés puede iniciar un sitio fallo futuro si sobretensione el nivel de picos de tensión es demasiado alto cuando las bobinas se prueban en el estado no impregnado o no curado Stranges, et al. [B54].

Figura A.4-formas de onda de bobinas en cortocircuito y normales ensayados conectada directamente,

en el hierro

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A.4 Más detalles Para más detalles sobre este método, tales como el diseño de las secciones laminado de hierro, véase Oliver, et al. [B42].

circuito A.5 Marx Generador 

circuito de la Figura A.5-Esquema para Marx Generador 

parámetros del circuito son sólo para orientación. Otros valores adecuados pueden ser utilizados para producir la forma de impulso requerida.

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anexo B

(informativo) forma de la prueba de la muestra

Nombre ___________________________ Máquina S / N _________________ Ensayo Nº ______________ 

Fecha ________________ Fabricante ______________________________ Tiempo _______________  Prueba de resistencia de aislamiento

1 min ____________ 10 min __________ PI _______ aprobado: Sí ___ No ___  1 min (40 ° C) ____________ 10 min (40 ° C) _____________ Temp. _____ Rel. Tararear. ___________  Equipo de pruebas: _____________________ S / N: _______________Cal. Fecha: _______Cal. Debido: ________  Tensión de prueba impulso eléctrico

Equipo de pruebas: _____________________ S / N: _______________Cal. Fecha: _______Cal. Debido: ________  Equipo de pruebas: _____________________ S / N: _______________Cal. Fecha: _______Cal. Debido: ________ 

Nº total de bobinas: ____________Coils se pasa: ____________Coils Error: __________________ 

Bobina

Impedancia / resistencia

prueba de impulso Bobina No se ha podido pasado

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Impedancia / resistencia

prueba de impulso Bobina No se ha podido pasado

Impedancia / resistencia

prueba de impulso

No se ha podido pasado

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Extra de ensayo destructivo de la bobina

1. Nivel de prueba (kV): _________Test Nivel (PU *): ________Failure Ubicación: _________________  _________________  2. Nivel de prueba (kV): _________Test Nivel (PU *): ________Failure Ubicación: _________________  _________________  3. Nivel de prueba (kV): _________Test Nivel (PU *): ________Failure Ubicación: _________________  _________________ 

Comentarios: ______________ ____________________________ ___________________________ ___________________________ ____________________________ ____________________  ______ 

* por unidad

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dieciséis

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