Цель испытаний электрооборудования. Испытание электроустановок

Испытания действующих электроустановок всех потребителей независимо от их ведомственной принадлежности номинальным напря­жением до 220 кВ должны производиться в объеме и с периодично­стью, указанными в приложении Э1 ПТЭ. При испытании электроустановок номинальным напряжением свыше 220 кВ следует руководствовать­ся действующими Нормами испытания электрооборудования Минэнерго и инструкциями заводов-изготовителей.

Конкретные сроки испытаний электроустановок определяются ответственным за электрохозяйство лицом на основе норм и ведомственной или местной системы планово-предупредительного ремонта (ППР) в соответствии с типовыми и заводскими инструкциями в зависимости от местных условий и состояния установок.

Для отдельных видов электроустановок, не включенных в нормы, конкретные сроки и нормы испытаний должны устанавливаться лицом, ответственным за электрохозяйство, на основе инструкций заводов-изготовителей и ведомственной или местной системы ППР.

Электрооборудование производства иностранных фирм подлежит испытанию по нормам ПТЭ после истечения гарантийного срока эксплуатации. Изоляция электрооборудования производства иностран­ных фирм, которая согласно технической документации испытана напря­жением ниже предусмотренного нормами, должна испытываться напря­жением, устанавливаемым в каждом отдельном случае с учетом опыта эксплуатации, но не ниже 90 % испытательного напряжения, принятого фирмой, если другие указания поставщика отсутствуют.

Заключение о пригодности электрооборудования к эксплуата­ции дается не только на основании сравнения результатов испытания с Нормами, но и по совокупности результатов всех проведенных испыта­ний и осмотров.

Значения параметров, полученные при испытаниях, должны быть сопоставлены с исходными, с результатами измерений параметров однотипного электрооборудования или электрооборудования других фаз, а также с результатами предыдущих испытаний.

Под исходными значениями измеряемых параметров следует понимать значения, указанные в паспортах и протоколах заводских испытаний. При отсутствии таких значений в качестве исходных могут быть приняты значения параметров, полученные при приемосдаточных испытаниях или испытаниях по окончании восстановительного ремонта. Если отсутствуют и эти значения, разрешается за исходные принимать значения, полученные при более раннем испытании.

Электрооборудование и изоляторы на номинальное напряжение, превышающее номинальное напряжение электроустановки, в которой они эксплуатируются, могут испытываться повышенным напряжением по нормам, установленным для класса изоляции данной установки.

При отсутствии необходимой испытательной аппаратуры переменного тока электрооборудование распределительных устройств напряжением до 20 кВ допускается испытывать повышенным выпрямленным напряжением, которое должно быть равно полуторакратному значению испытательного напряжения промышленной частоты.

В нормах (приложение Э1 ПТЭ) приняты следующие условные обозначения видов испытаний:

К – испытания при капитальном ремонте электрооборудования;

Т – испытания при текущем ремонте электрооборудования;

М – межремонтные испытания, т е. профилактические испытания, не связанные с выводом электрооборудования в ремонт.

Оценка состояния изоляции резервного электрооборудования, а также частей и деталей электрооборудования, находящихся в аварийном резерве, производится по нормам, принятым заводом-изготовителем для выпускаемых изделий.

Испытания электрооборудования должны проводиться по программам (методикам), изложенным в стандартах и технических ус­ловиях на испытания и электрические измерения, с соблюдением требо­ваний правил техники безопасности.

Результаты испытаний должны фиксироваться в протоколах, которые хранятся вместе с паспортами электрооборудования.

Электрические испытания изоляции электрооборудования и отбор пробы трансформаторного масла из баков аппаратов на химический анализ необходимо, как правило, проводить при температуре изоляции не ниже 5 °С, кроме специально оговоренных в нормах случаев, когда требуется более высокая температура.

Перед проведением испытаний электрооборудования (за исключением вращающихся машин и специально оговоренных в нормах случаев) наружная поверхность его изоляции должна быть очищена от пыли и грязи, кроме тех случаев, когда испытания проводятся мето­дом, не требующим отключения электрооборудования.

При испытании изоляции обмоток вращающихся машин, трансформаторов и реакторов с повышенным напряжением промышленной частоты должна быть испытана поочередно каждая электрически независимая цепь или параллельная ветвь (в последнем случае при наличии полной изоляции между ветвями); при этом один полюс испытательного устройства соединяется с выводом испытуемой обмотки, а другой – с заземленным корпусом испытуемого электрооборудования, с которым на все время испытаний данной обмотки электрически соединяются все другие обмотки.

Обмотки, соединенные между собой наглухо и не имеющие вывода концов каждой фазы или ветви, должны испытываться относительно корпуса без их разъединения.

При испытаниях электрооборудования повышенным напряжением промышленной частоты к испытательной установке рекомендуется подводить линейное напряжение сети.

Скорость подъема напряжения до 1/3 испытательного значения может быть произвольной. Далее испытательное напряжение должно подниматься плавно, с такой скоростью, чтобы был возможен визуальный отсчет по измерительным приборам, и по достижении установленного значения поддерживается неизменным в течение всего времени испытания. После требуемой выдержки напряжение плавно снижается до 1/3 испытательного и отключается.

Под продолжительностью испытания подразумевается время приложения полного испытательного напряжения, установленного Нормами.

До и после испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты или выпрямленным напряжением рекомендуется измерять сопротивление изоляции с помощью мегаомметра . За сопротивление изоляции принимается одноминутное значение измеренного сопротивления R 60 .

Результаты испытания повышенным напряжением считаются удовлетворительными, если при приложении полного испытательного на­пряжения не наблюдалось скользящих разрядов, толчков тока утечки или нарастания установившегося значения, перебоев или перекрытий и если сопротивление изоляции, измеренное мегаомметром, после испытания осталось прежним.

При измерении параметров изоляции электрооборудования должны учитываться случайные и систематические погрешности, обусловленные погрешностями измерительных приборов и аппаратов, дополнительными емкостями и индуктивными связями между элементами измерительной схемы, воздействием температуры, влиянием внешних электромагнитных и электростатических полей на измерительное устройство, погрешностями метода и т п.

При измерении тока утечки (тока проводимости) в случае необходимости учитывается пульсация выпрямленного напряжения.

Нормы по тангенсу угла диэлектрических потерь tgδ изоля­ции электрооборудования и по току проводимости разрядников приведе­ны для измерений, выполненных при температуре оборудования 20 0 С. Тангенс угла диэлектрических потерь основной изоляции измеряется при напряжении 10 кВ у электрооборудования и вводов на номинальное напряжение 10 кВ и выше и при напряжении, равном номинальному, у остального электрооборудования.

Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции при сушке трансформатора без масла следует измерять при напряжении не выше 220 кВ. При измерении тангенса угла диэлектрических потерь изоляции электрооборудования следует одновременно определять и ее емкость.

Испытание напряжением 1 кВ промышленной частоты может быть заменено измерением одноминутного значения сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В. Эта замена не допускается при испытаниях ответственных вращающихся машин и цепей релейной защиты, и электроавтоматики, а также в случаях, оговоренных в соответствующих разделах норм.

При сопоставлении результатов измерения следует учитывать температуру, при которой производились измерения, и вносить поправки в соответствии со специальными указаниями.

При испытании внешней изоляции электрооборудования повышенным напряжением промышленной частоты, проводимом при факторах внешней среды, отличающихся от нормальных (температура воздуха 20 ° С, абсолютная влажность 11 г/м 3 , атмосферное давление 101,3 кПа, если в стандартах на электрооборудование не приняты другие пределы), значение испытательного напряжения должно определяться с учетом поправочного коэффициента на условия испытания, регламентируемого соответствующими стандартами.

При проведении нескольких видов испытаний изоляции электрооборудования испытанию повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка ее состояния другими методами. Электрооборудование, забракованное при внешнем осмотре независимо от результатов испытания должно быть заменено или отремонтировано.

Опыт холостого хода силовых трансформаторов производится в начале всех испытаний и измерений до подачи на обмотки трансформатора постоянного тока, т. е. до измерения сопротивления изоляции и сопротивления обмоток постоянному току, прогрева трансформатора постоянным током и т. п.

Температура изоляции электрооборудования определяется следующим образом:

– за температуру изоляции силового трансформатора, не подвергавшегося нагреву, принимается температура верхних слоев масла, измеренная термометром;

– за температуру изоляции силового трансформатора, подвергавшегося нагреву или воздействию солнечной радиации, принимается средняя температура фазы В обмотки высшего напряжения, определяемая по ее сопротивлению постоянному току;

– за температуру изоляции электрических машин, находящихся в практически холодном состоянии, принимается температура окружающей среды.

– за температуру изоляции электрических машин, подвергавшихся нагреву, принимается средняя температура обмотки, определяемая по ее сопротивлению постоянному току;

– за температуру изоляции ввода, установленного на масляном выключателе или силовом трансформаторе, не подвергавшихся нагреву, принимается температура окружающей среды или температура масла в баке выключателя или силового трансформатора.

Сроки и нормы профилактических измерений и испытаний приведены в таблице 6.

Таблица 6 – Сроки и нормы профилактических испытаний

Для асинхронных двигателей проверяют срабатывание максимальной защиты путем измерения полного сопротивления петли «фаза – нуль» с последующим определением тока однофазного короткого замыкания.

В электродных водонагревателях (котлах) измеряют удельное сопротивление воды и добиваются, чтобы оно было в пределах 10–50 Ом·м при 20 ° С. Проверяют действие защитной аппаратуры котла.

Для воздушных линий проверяют габаритные размеры, изоляторы, места соединения проводов, степень загнивания деталей деревянных опор и срабатывание защиты линий. Объем и сроки испытаний регламентируют местные инструкции.

Профилактические измерения сопротивления заземляющих устройств проводят в сроки, установленные ППРЭсх, но не реже 1 раза в три года. Для получения надежных результатов измерения рекомендуют проводить в периоды наибольшего удельного сопротивления грунта. Сопротивление повторных заземлителей должно быть не более 30 Ом·м при удельном сопротивлении грунта   100 Ом·м (не более 0,3 при  > 100 Ом·м), а нейтралей трансформаторов и генераторов – не более 4 Ом при   100 Ом·м (не более 0,04 при  > 100 Ом··м). Заземлители электрических котельных должны иметь сопротивление не более 4 Ом.

Устройства выравнивания электрических потенциалов ежегодно проверяют на напряжение прикосновения и шага или на целостность проводников, доступных для осмотра.

Проверка, испытание и наладка электрооборудования.

Общие сведения. Перед проведением изме-рений, связанных с наладкой или испытанием устройств, должен быть выполнен комплекс подготовительных мероприятий:

тщательный осмотр испытываемого объек-та с целью выявления и устранения дефектов;

изучение электрической схемы и установ-ление норм испытательных напряжений и то-ков

составление схемы измерения с указанием необходимых приборов, их класса, предела измерения, допустимого сопротивления изоля-ции и т. п.;

обеспечение необходимых условии при из-мерении (температура, влажность, чистота поверхности, освещение и т. п.) и безопасного производства работ;

подготовка рабочего места и необходимо-го оборудования в соответствии со схемой из-мерения.

При производстве измерений высокого на-пряжения особое внимание необходимо уде-лить качеству подсоединения оборудования к контуру заземления, проверив его визуально или с помощью омметра.

Все работы следует проводить, строго соблюдая правила техники безопасности.

Выбор приборов. Измерительные приборы в зависимости от их назначения, области при-менения и условий работы должны выбирать-ся по следующим основным принципам:

должна существовать возможность из-мерения исследуемой физической величины;

пределы измерения прибора должны охватывать все возможные значения измеряе-мой величины. При большом диапазоне изме-нений последней целесообразно использовать многопредельные приборы;

прибор должен обеспечивать требуемую точность измерений. Поэтому следует обра-тить внимание не только на класс выбираемо-го прибора, но и на факторы, влияющие на дополнительную погрешность измерений(не-синусоидальность токов и напряжений, откло-нение положения прибора при установке его в положение, отличное от нормального, влия-ние внешних магнитных и электрических по-лей и т. п.);

при проведении некоторых измерений важную роль играют экономичность (потреб-ление) измерительного прибора, его масса, га-бариты, расположение органов управления, равномерность шкалы, возможность считыва-ния показаний непосредственно по шкале, быстродействие и пр.;

подключение прибора не должно су-щественно влиять на работу исследуемого уст-ройства, поэтому при выборе приборов следу-ет учитывать их внутреннее сопротивление. При включении измерительного прибора в согласованные цепи входные или выходные сопротивления должны быть требуемого номи-нального значения;

прибор должен удовлетворять общим техническим требованиям техники безопасно-сти при производстве измерений, устанавли-ваемым (ГОСТ 22261-76), а также техническим условиям или частным стандартам;

не допускается использовать приборы: с явными дефектами измерительной системы, корпуса и т. д.; с истекшим сроком поверки; нестандартные или не аттестованные ведомст-венной метрологической службой; не соответ-ствующие по классу изоляции напряжениям, на которые подключается прибор.

Определение погрешности измерения. От-клонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины называют по-грешностью измерения.

Погрешность, свойственная средству изме-рения, находящемуся в нормальных условиях применения (ГОСТ 22261-76), является основ-ной. При отклонении одной из влияющих вели-чин за пределы, установленные для нормаль-ного значения или области нормальных значе-ний, появляются дополнительные погрешности. Пределы допустимых основной и дополнитель-ной погрешностей средств измерений устанав-ливаются в виде абсолютных, приве-денных, относительных погрешностей или в виде определенного числа де-лений.

Абсолютная погрешность измерения Δ вы-ражается в единицах измеряемой величины и определяется как разность между измеренным Хизм. и истинным значениями измеряемой ве-личины X, т. е. Δ = Хизм. — X.

В связи с тем, что истинное значение измеряемой величины неизвестно, на практике пользуются действительным значением вели-чины, найденным экспериментальным путем и максимально приближающимся к истинному значению.

Наиболее полно качество измерения харак-теризуется относительной погрешностью изме-рения δ, равной отношению абсолютной по-грешности измерения к истинному (действи-тельному) значению измеряемой величины, X:

Для сравнительной оценки точности стре-лочных приборов пользуются понятием приве-денной погрешности прибора γ , % — отноше-ние абсолютной погрешности к предельному значению шкалы:

Величина Хк принимается равной: конеч-ному значению шкалы — для приборов с одно-сторонней шкалой; сумме конечных значений шкалы прибора — для приборов с двусторон-ней шкалой; разности конечного и начального значений диапазона — для приборов с безну-левой шкалой; длине шкалы, если шкала име-ет резко сужающиеся деления.

Средствам измерения, пределы допускае-мых погрешностей которых выражаются в ви-де относительных или приведенных погреш-ностей, (согласно ГОСТ 13600-68) присваивают классы точности, выбираемые из ряда чисел (1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6).

Для стрелочных приборов класс точности определяет максимально допустимое значение основной приведенной погрешности измерения. Зная класс точности прибора, можно опреде-лить предел относительной погрешности изме-рения:

Часто значение искомой величины А оп-ределяют косвенно по результатам нескольких измерений, связанных с искомой величиной из-вестными зависимостями. В этом случае отно-сительная погрешность определяется следую-щим образом:

δ л=(| А δа| + | В δв| + | С δс |+..-)/Л, где δ а, δв, δс — относительные погрешности измерения величин В, С, В;

ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ.

В процессе монтажа и после его окончания, а также в условиях эксплуатации электрооборудование электроустановок проходит проверку, испытания и наладку.
При транспортировке и монтаже электрооборудование может быть повреждено. Во время эксплуатации возможно его повреждение вследствие естественного износа, а также конструктивных дефектов.
К наладке электрооборудования предъявляют регламентированные требования, для соблюдения которых проводят следующие испытания:
типовые в соответствии с действующими ГОСТами;
приемосдаточные в соответствии с ПУЭ, а в отдельных случаях с указаниями Минэнерго;
профилактические и другие в соответствии с Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ), объемом и нормами испытаний электрооборудования и инструкциями на отдельные элементы электрооборудования.
Типовые испытания проводят на заводах-изготовителях по программам и с объемами, указанными в стандартах и технических условиях, но частично их можно проводить на месте монтажа электроустановок. При типовых испытаниях проверяют соответствие электрооборудования тем требованиям, которые предъявляются к нему стандартами.
Приемосдаточные испытания проводят во вновь сооружаемых и реконструируемых установках до 500 кВ. При испытаниях выявляют соответствие смонтированного оборудования проекту, снимают необходимые характеристики и выполняют определенный объем измерений. После рассмотрения результатов испытаний дают заключение о пригодности оборудования к эксплуатации.
Профилактические испытания проводят в процессе эксплуатации оборудования, что позволяет расширить возможности обнаружения дефектов с целью своевременного ремонта или замены оборудования.

Нормы приемо-сдаточных испытаний должны соответствовать требованиям Раздела 1 «Общие правила» главы 1.8. «Нормы приемо-сдаточных испытаний» Правил устройства электроустановок (седьмое издание).

В соответствии с ПТЭЭП (приложение 3), измерения сопротивления изоляции элементов электрических сетей проводятся в сроки:
— электропроводки, в том числе осветительные сети, в особо опасных помещениях и наружных установках — 1 раз в год, в остальных случаях — 1 раз в 3 года;
— краны и лифты — 1 раз в год;
— стационарные электроплиты — 1 раз в год при нагретом состоянии плиты.

В остальных случаях испытания и измерения проводятся с периодичностью, определяемой в системе планово-предупредительного ремонта (ППР), утвержденной техническим руководителем Потребителя (п. 3.6.2. ПТЭЭП).

Например для учреждений здравоохранения, согласно внутриотраслевых руководящих документов, определены следующие сроки проведения испытаний:
— проверка состояния элементов заземляющего устройства в первый год эксплуатации, далее — не реже одного раза в три года;
— проверка непрерывности цепи между заземлителем и заземляемой электромедицинской аппаратурой не реже одного раза в год, а также при перестановке электромедицинской аппаратуры;
— сопротивление заземляющего устройства не реже одного раза в год;
— проверка полного сопротивления петли фаза-нуль при приемке сети в эксплуатацию и периодически не реже одного раза в пять лет.

Периодичность профилактических испытаний взрывозащищенного электрооборудования устанавливает ответственный за электрохозяйство Потребителя с учетом местных условий. Она должна быть не реже, чем указано в главах ПТЭЭП, относящихся к эксплуатации электроустановок общего назначения.
Для электроустановок во взрывоопасных зонах напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью (системы TN) при капитальном, текущем ремонтах и межремонтных испытаниях, но не реже 1 раза в 2 года должно измеряться полное сопротивление петли фаза-нуль электроприемников, относящихся к данной электроустановке и присоединенных к каждой сборке, шкафу и т.д., и проверяться кратность тока КЗ, обеспечивающая надежность срабатывания защитных устройств.
Внеплановые измерения должны выполняться при отказе устройств защиты электроустановок. После каждой перестановки электрооборудования перед его включением необходимо проверить его соединение с заземляющим устройством, а в сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, кроме того, — сопротивление петли фаза-нуль.

Конкретные сроки испытаний и измерений параметров электрооборудования электроустановок при капитальном ремонте (К), при текущем ремонте (Т) и при межремонтных испытаниях и измерениях (профилактические испытания), выполняемых для оценки состояния электрооборудования без вывода его в ремонт (М), определяет технический руководитель Потребителя, на основании ПТЭЭП и различных межотраслевых руководящих документов.

Ниже приведена таблица соответствующая Приложению 3 ПТЭЭП и др. НТД.

После ремонта оборудования или окончания установочных работ обязательно должны проходить проверки, поскольку приборы могут быть повреждены при транспортировке либо при монтаже.

Виды испытаний электрооборудования при пусконаладочных работах

Исследование в первую очередь должно соответствовать техническим характеристикам. Оно позволяет установить общую исправность системы, выявить наличие дефектов и получить исходные данные для профилактических работ.

Различают такие виды испытаний электрооборудования:

• типовые испытания электроустановки,
• приемо-сдаточные испытания электроустановки,
• эксплуатационные испытания электроустановки,
• контрольные испытания электроустановки,
• специальные испытания электроустановки.

Типовые виды испытания электрооборудования при пусконаладочных работах - проводятся заводом-изготовителем для того, чтобы проверить соответствие всем установленным требованиям, которые предъявляются к агрегатам данного типа.

Приемосдаточные проверки проводятся после окончания установки оборудования с целью определения его готовности к эксплуатации.Контрольное испытание проходит каждое изделие на определенном этапе производства, оно выполняется по сокращенной программе.

Эксплуатационным испытаниям подвергается оборудование, которое находится в рабочей системе. Данная проверка осуществляется при капитальных, внеплановых и текущих ремонтах с целью точного определения исправности всех приборов и механизмов.

Специальные испытания обычно проводят для исследовательских целей по конкретно установленным программам.

ООО «МОСЭНЕРГОТЕСТ» выполнит любые виды испытаний электрооборудования повышенным напряжением в самые короткие сроки по заманчивым ценам. Наши сотрудники оперативно произведут расчеты стоимости работ электролаборатории и выедут на объект для проведения исследований. Также мы выполним любые виды технических отчетов.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ и ремонт ОБОРУДОВАНИЯ (5 курс)

ЛЕКЦИЯ №12

Диагностирование и испытание электрооборудования

Учебные вопросы:

1. Диагностирование электрооборудования при проведении ТО и ТР.
2. Назначение и виды испытаний электрооборудования.

3. Оптимальное обнаружение и поиск отказов.

1. Диагностирование электрооборудования при проведении ТО и ТР

Определение неисправностей и причин отказов простого электрооборудования, у электротехнического персонала не вызывает особых затруднений. Этому же способствуют и операции проводимые при плановом ТО.

Для выявления причин неисправностей сложного электрооборудования и сложных электрических схем рекомендуется составлять алгоритмы поиска, в которых указывается наиболее рациональная последовательность выполнения операций. Эта последовательность обеспечивает минимальные затраты времени и средств для проведения поиска неисправностей.

Для поиска неисправностей наиболее распространены следующие способы:

Последовательного функционального анализа;

Половинного разбиения;

Вероятностно-временной способ.

Способ последовательного функционального анализа основан на определении основных функций контролируемого электрооборудования или схемы. Путем проверки функциональных параметров отыскивают отклонения и устанавливают отказавший элемент.

Этот способ достаточно прост, нагляден, однако последовательность поиска неисправности не оптимальна.

Для электрооборудования с последовательным соединением элементов часто применяют способ половинного разбиения. Согласно этому способу вначале определяют элемент, разделяющий объект контроля примерно на 2 части, вероятность возникновения отказа которых примерно одинаковы. Затем в неисправной половине объекта вновь находят элемент, разделяющий эту половину на части имеющие одинаковую вероятность возникновения отказа. Такие операции проводят до обнаружения отказа.

Вероятностно-временной способ поиска неисправностей обычно применяют для сложных объектов и схем. Информативной основой этого способа являются данные о вероятности отказов или вероятности безотказной работы элементов или вероятности безотказной работы элементов и затрачиваемое на их проверку время. Для проведения поиска по структурной или электрической схеме электрооборудования строят функциональную модель, а затем составляют матрицу неисправностей. Эта матрица обычно имеет следующий вид:

Верхней части матрицы размещают перечень всех основных признаков неисправностей;

В строках - перечень причин отказов или отказавших элементов, изменение состояния которых может вызвать признаки неисправностей.

Поиск неисправностей начинается с проверки элемента, имеющего наименьшее отношение времени проверки к вероятности отказа и продолжительности до тех пор, пока не будет найден отказавший элемент. Построенная таким образом программа обеспечивает минимальные затраты времени на поиск неисправности.

2. НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ электрооборудования

Испытания электрооборудования служат основой обеспечения требуемого качества при его изготовлении и ремонте. Только они позволяют сделать объективное заключение о соответствии параметров и характеристик электрооборудования установленным требованиям.

Объем и нормы испытаний регламентируются множественными отечественными и международными документами (их около 50).

По цели их разделяют на три труппы:

Типовые и контрольные;

Приемосдаточные;

Профилактические и другие эксплуатационные испытания.

Типовые и контрольные испытания электрооборудования проводят на заводе-изготовителе по программе и методике, изложенной в соответствующих стандартах. В случае невозможности провести какие-либо испытания на заводе, их выполняют на месте установки данного электрооборудования.

Типовые испытания проводят с целью определения годности серийной партии электрооборудования и проверки соответствия требованиям, предъявляемым к нему стандартами, а при отсутствии их — техническими условиями на поставку. Сроки проведения типовых испытаний и количество электрооборудования, подлежащего испытанию, также устанавливаются стандартами или техническими условиями. Контрольные испытания электрооборудования проводят с целью проверки качества и соответствия его характеристик расчетным данным.

Приемосдаточным испытаниям должно подвергаться на месте все вновь установленное и реконструированное электрооборудование в целом. Цель этих испытаний:

Проверка технического состояния электрооборудования, приборов и аппаратов, первичной и вторичной коммутации и качества их монтажа;

Выявление соответствия электрооборудования проекту и требованиям ГОСТ;

Снятие характеристик и сопоставление их с результатами заводских испытаний;

Регулировка, наладка и включение в работу всей технологической установки в целом.

Во время наладки и приемосдаточных испытаний могут быть выявлены существенные недостатки проекта и монтажа оборудования и предложены рациональные решения по их устранению. В этом заключается важная сторона работы наладчика электрооборудования. Кроме того, эти испытания должны послужить исходными данными для сравнения с ними результатов профилактических испытаний, проводимых в условиях эксплуатации в период капитальных ремонтов и при текущих проверках. Согласно ПУЭ заключение о пригодности ввода оборудования в эксплуатацию составляют на основе анализа результатов приемосдаточных испытаний по электроустановке в целом. Оценку ненормируемых величин проводят путем сопоставления полученных при испытании величин с результатами испытания однотипного оборудования, а также с имеющимися результатами заводских или предыдущих испытаний.

Оборудование при удовлетворительных результатах испытаний вводят в эксплуатацию после его опробования в рабочем режиме. Так, например, разрешается вводить во временную эксплуатацию турбогенераторы и другое основное и вспомогательное оборудование электростанций, если после непрерывной 72-часовой работы не обнаружено недостатков, препятствующих их нормальной эксплуатации. Трансформаторные пункты и линии электропередачи напряжением до 10 кВ включительно допускается принимать в эксплуатацию включением толчком. Известно, что наладочные работы и приемосдаточные испытания проводят как в период монтажа энергоустановок, так и после его окончания перед включением в эксплуатацию.

Профилактические испытания электрооборудования проводят в условиях эксплуатации, они весьма эффективны в части выявления дефектов, предупреждения аварийных отключений энергооборудования и простоев промышленных предприятий. Широкое внедрение профилактических испытаний позволяет также реже проводить капитальные и другие ремонты электрооборудования и обеспечивает необходимое качество отпускаемой электроэнергии (поддержание нормальной частоты и заданного уровня напряжения в сети).

Профилактические испытания обязательны при эксплуатации всех электроустановок. Они позволяют обнаружить неисправности, которые не могут быть установлены при помощи осмотра, т. к. иногда они не имеют внешних проявлений. Своевременное устранение таких неисправностей предупреждает возникновение аварий и повреждение оборудования в период между ремонтами.

Объем профилактических испытаний электрооборудования включает в себя следующие операции:

1) Сопротивление изоляции силовых проводок и проводок электрического освещения измеряют 1 раз в 2 года в помещениях с нормальной средой и 1 раз в год в остальных помещениях. Сопротивление не должно быть менее 0,5 МОм (мегаомметр на 1000 В).

2) Испытания изоляции проводок повышенным напряжением (1000 В промышленной частоты) в течение 1 минуты 1 раз в три года. Для этой цели можно использовать мегаомметр напряжением 2500 В.

3) При вводе электрооборудования в эксплуатацию после его капитальных ремонтов и перестановки необходимо проверять фазировку и целостность электрических цепей.

4) Сопротивление изоляции электродвигателей, аппаратов и цепей вторичной коммутации измеряют в сроки, установленные лицом, ответственным за электрохозяйство. Для электродвигателей до 500 В необходимо использовать мегаомметр на 1000В.

5) Элементы заземляющих устройств, находящиеся в земле, осматривают со вскрытием грунта выборочно не реже 1 раза в год. Цепь между заземлением и заземляющими элементами проверяют не реже 1 раза в год.

6) Сопротивление пробивных предохранителей проверяют при вводе в эксплуатацию, ремонте электрооборудования и если есть предположение, что предохранители сработали.

7) Сопротивление петли "фаза-нуль" в установках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью проверяют при вводе в эксплуатацию и далее не реже 1 раза в 5 лет. Сопротивление должно быть таким, чтобы ток однофазного короткого замыкания превышал не менее чем в три раза номинальный ток ближайшей плавкой вставки и в 1,2 раза ток отключения максимального расцепителя соответствующего автоматического выключателя.

В зависимости от исполнителей выделяют квалификационные, аттестационные, эксплуатационные, специальные и исследовательские испытания.

Квалификационные испытания — это испытания, проводимые особой комиссией над отобранными образцами установочной серии или первой промышленной партии с целью проверки готовности предприятия к выпуску продукции данного типа в заданном объеме.

Аттестационные испытания — это испытания, проводимые для оценки уровня качества продукции при ее аттестации. Проведение таких испытаний поручают специально назначенным комиссиям, члены которых принимают участие в испытаниях вместе с постоянным персоналом испытательной станции.

Эксплуатационные испытания проводят в процессе эксплуатации крупного электрооборудования, их цель — проверка исправности машины; программы испытаний устанавливаются самим потребителем.

Кроме этих видов нормальных промышленных испытаний, могут проводиться еще специальные и исследовательские испытания.

Специальные испытания проводят дополнительно к приемочным или приемосдаточным испытаниям по специальным программам; их цель — установление соответствия электрооборудования особым требованиям, определяемым стандартами или техническими условиями на электрооборудование данного вида и выходящим из пределов требований общих стандартов.

Исследовательские испытания проводят над электрооборудованием или группой электрооборудования данного типа, данной серии или данного вида по программе, разработанной для каждого отдельного случая. Цели этих испытаний самые различные; наиболее характерные из них:

Получение исходных данных для проектирования новых типов электрооборудования или технического усовершенствования существующего;

Установление возможности экономии применяемых материалов и замены их другими материалами;

Проверка влияния новых технологических процессов, применяемых при изготовлении электрооборудования, на их качество;

Разработка новых методов расчета и уточнение существующих;

Исследование новых схем и сочетаний электрооборудования как друг с другом, так и с другими механизмами и т. д.

Специальные и исследовательские испытания могут в значительной части состоять из тех же опытов, которые входят в программы приемочных испытаний; однако нередко в них включают особые опыты, которые выходят из пределов этих программ.

В процессе ремонта электрооборудования проводят ряд испытаний, цель которых — проверка качества выполненных операций ремонта. Например, после намотки статорной или роторной обмотки электрической машины проверяют отсутствие в ней обрывов и витковых замыканий. Испытаниями проверяют и качество соединений проводников пайкой или сваркой. Отремонтированные трансформаторы и электрические машины испытывают по определенной программе, в которую входят выявление дефектов в отремонтированном электрооборудовании и проверка их характеристик на соответствие стандартам и техническим условиям.

3. Оптимальное обнаружение и поиск отказов

Система рассматривается как объект контроля (ОК), состоящий из совокупности «n» элеметов (множество W), соединенных между собой функциональными связями. Каждый из элементов может находиться в одном из двух возможных состояний: работоспособности или отказа. Вероятность работоспособного состояния i-го элемента - pi, а вероятность отказа - qi, где qi=1- pi. Предполагается, что отказы отдельных элементов системы взаимонезависимы.

Для контроля работоспособности и поиска мест отказов ОК имеется возможность применения тестов ti, где i=1,...,m, позволяющих проверить «m» параметров, номинальное значение каждого из которых обеспечивается работоспособностью элементов определенного подмножества Wi. Результаты применения теста могут быть классифицированы как успешные или неуспешные.

Совокупность тестов удобнее представить в виде матрицы Т=||tji||, где i=1,...,m; j=1,...n, строки которой соответствуют имеющимся тестам, а столбцы - элементам множества W. Таким образом:

I=1,...,m; j=1,...n.

Вектор-столбец С={С1,...,Сm} определяет затраты связанные с применением каждого теста.

Процессы контроля можно классифицировать по ряду признаков.

1) По глубине локализации отказов различают процессы контроля работоспособности системы в целом и диагностирования с целью определения состояния каждого элемента.

2) По способу проведения процесс контроля можно разделить на последовательные и комбинационные. В первом случае выбор каждого следующего теста или окончание процедуры производится в соответствии с некоторой условной программой по результатам предыдущих проверок. Во втором случае истинное состояние ОК определяется после применения всей совокупности выбранных заранее тестов.

3) Последовательность процедуры контроля обычно оценивается двумя типами критериев оптимальности: минимумом средних затрат на реализацию программы и минимумом максимального значения этой величины. Критерием оптимальности комбинационного поиска служат обычно суммарные затраты на его проведение.

4) При априорном определении множества допустимых состояний ОК принимают 2 гипотезы: в ОК возможен отказ не более одного элемента; возможны произвольные комбинации одновременно отказавших элементов.

5) По совокупности элементов, оставшихся непроверенными после проведения контроля различают контроль полным или неполным охватом элементов ОК.

3.1. Контроль работоспособности и диагностирование систем с одиночным отказом

Постановка задачи. Известно о существовании одного отказа, задана матрица тестов «Т» и вероятности отказов каждого элемента - qi, i=1,...,n. Необходимо выбрать некоторую группу тестов, достаточную для отыскания отказавшего элемента и определить условный порядок последовательного применения тестов этой группы (программу) так, чтобы средние значения суммарной стоимости проведения процедуры поиска было минимально.

Приближенный алгоритм при произвольных пересекающихся тестах. Пусть к началу М-го шага проверки проведена последовательность тестов: d(М-1)={t1,...t(M-1)} и задача сводится к отысканию отказавшего элемента в подмножестве W(М-1).

Алгоритм отыскания единственного отказавшего элемента заключается в следующем:

1. Определяются величины qj(0) - условные вероятности отказа именно j-го элемента, если в проверяемом множестве ровно один отказавший элемент:

Примечание - далее достаточно вычислить величину , так как ниже в пункте 5 имеют существенное значение лишь относительные, а не абсолютные величины на каждом шаге. Это сокращает процесс вычислений.

2. Для каждого существенного теста вычисляется вероятность неуспешного исхода в проверяемом подмножестве:

3. Для каждого существенного теста ti находят связанные с ним затраты c учетом того, что проведена последовательность тестов s(0). Затраты на проведение теста могут как возрастать так и убывать.

4. Для каждого теста ti определяют величины: .

5. Выбирают такой тест tk, для которого минимальны: .

6. Применяется тест tk если:

а) tk заканчивается успешно, то сводится к поиску отказавшего элемента в подмножестве

б) tk заканчивается неуспешно, то задача сводится к поиску отказавшего элемента в подмножестве:

Если подмножество W(1) состоит из одного элемента, то отыскание отказавшего элемента заканчивается.

7. Фиксируется новая последовательность примененных тестов s(1), которая содержит предыдущую последовательность s(0) и последний примененный тест tk.

8. К подмножеству W(1) начиная с п.1 применяется процедура проверки с соответствующей заменой верхнего индекса (0) на индекс (1). Процедура проверки продолжается до тех пор, пока в п.6 на некотором шаге k не сформируется подмножество W(k), которое состоит из единственного элемента.

Пример 1. Система состоит из 8 элементов и может быть проверена 6-ю тестами, описание которых приводится в таблице 18.1. Известны затраты на проведение тестов: С1=1; с2=2; С3=1,2; С4=1,5; С5=2,5; С6=1,3, величина Сi не зависит от порядка применения теста.

Таблица 18.1 - Матрица тестов