Критерий не допустимости наличия дефекта и неисправности: Наличие трещин и микротрещин в изоляции не допускается.

ДЕФЕКТЫ И НЕИСПРАВНОСТИ ОБМОТКИ СТАТОРА

Трещины и микротрещины в корпусной изоляции. Диагностические признаки, параметры

* наличие устья трещины;

* большой ток утечки, не устраняемый сушкой;

* последовательный пробой 2-3-4 стержней при испытаниях с уменьшением величины пробивного напряжения;

* нарушение структуры на микрошлифе около пробитого участка изоляции;

Критерий не допустимости наличия дефекта и неисправности: Наличие трещин и микротрещин в изоляции не допускается.

Причины образования:

* недопустимый изгиб и/или скручивание при укладке стержня в паз и/или сведении наконечников для пайки головок;

* усталость материала под действием циклических перемещений вследствие вибрации слабо закрепленных участков стержня;

* ударные воздействия во время к.з. в обмотке.

Возможные последствия дефекта:

* трещина, микротрещина в пазовой части и на выходе из паза – пробой на активную сталь;

* в лобовой части – трещины часто остаются не выявленными, но иногда происходит пробой на активную сталь; междуфазное замыкание возникает весьма редко.

Методы выявления:

* нормированные испытания повышенным напряжением;

* осмотр;

* эндоскопическое обследование;

* испытание с помощью высоковольтной штанги и кенотронной установки;

* испытание с помощью высоковольтной штанги и маломощного выпрямительного устройства;

* тепловой контроль местных температур с помощью тепловизора во время нормированных испытаний повышенным напряжением;

* микроскопическое исследование шлифов изоляции.

Примеры обнаружения: Фото А. Турбогенератор типа Т-12-2УЗ, изготовлен в 1994 г, введен в работу в 1995 г. Изоляция обмотки статора - монолит-2. В процессе эксплуатации обмотка статора не пробивалась, стержни не заменялись, активная сталь не распушалась и не выкрашивалась. Дефект был обнаружен во время внепланового ремонта в 1998 г.

Обстоятельства обнаружения. В статоре возникло междуфазное к.з. через стеклотекстолитовую доску короба выводов. По окончании ремонта при высоковольтных испытаниях была пробита изоляция фазы С2 при 10 кВ постоянного тока. Пробилась изоляция верхней полукатушки (верхнего стержня) в пазу на ребре, обращенном к нижнему стержню в середине расточки.

После распайки поврежденной катушки и проведения испытаний оставшейся части повышенным напряжением переменного тока последовательно были пробиты 3 других стержня фазы С: №18В (3 кВ), №19В (5 кВ), №22в (7 кВ); места пробоя располагались также в середине пазовой части на ребре, обращенной к нижнему стержню. Испытательное напряжение согласно действующим Нормам составляло 17,85 кВ. Две другие фазы испытания выдержали.

Трещины в изоляции были выявлены путем микроскопических исследований шлифов образцов изоляции, вырезанных в зоне ее пробоя.

Фото Б. Турбогенератор типа ТВВ-800-2ЕУЗ, изготовлен в 1989 г, введен в работу в 1991 г. Изоляция обмотки статора – слюдотерм. Дефект обнаружен во время внепланового ремонта в 1996 г.

Фото В, рис. Г. Турбогенератор типа ТВФ-63-2ЕУЗ, изготовлен в 1995 г, введен в работу в 1996 г. Изоляция обмотки статора - монолит-2. За время эксплуатации обмотка статора не пробивалась, стержни не заменялись, активная сталь не распушалась и не выкрашивалась. Дефект обнаружен в 1998 г во время среднего ремонта, когда при проведении испытаний повышенным выпрямленным напряжением была пробита изоляция верхнего стержня. Место пробоя – лобовая часть со стороны «В» на расстоянии 10 мм от края активной стали на широкой грани. После укладки нового стержня в паз взамен пробитого, увязки и пайки головок были проведены испытания повышенным напряжением промышленной частоты, во время которых произошел пробой другого верхнего стержня на 40 с выдержки при 1,7U_ном = 17,85 кВ. Место пробоя находилось также на стороне «В» в зоне выхода из паза. После выемки второго пробившегося стержня при испытании оставшейся части фазы С напряжением промышленной частоты U_исп = 17 кВ был пробит 3-й верхний стержень на 40 с выдержки. Второй и третий пробои произошли во время дождливой погоды, весьма вероятно, из-за попадания влаги из воздуха машзала в микротрещины изоляции, являющиеся капиллярными полостями.

Микротрещины в изоляции пробившихся стержней были выявлены путем микроскопических исследований шлифов образцов изоляции, вырезанных в зонах пробоя.

Фото Д. Гидрогенератор типа СВ-660/165-32, изготовлен в 1964 г, введен в работу в 19645 г. Изоляция обмотки статора – слюдотерм. Ранее обмотка статора имела микалентную компаундированную изоляцию. Полная замена обмотки стержнями с термореактивной изоляцией, изготовленными на производственной базе ремонтного предприятия, была произведена в 1985 г. За время эксплуатации с 1985 г обмотка не пробивалась, стержни не заменялись. Дефект был обнаружен во время испытаний повышенным выпрямленным напряжением после переклиновки статора, когда пробился верхний стержень. Затем в этой же фазе в разных удаленных друг от друга 3-х стержнях произошли пробои изоляции при испытаниях повышенным напряжением промышленной частоты.

Трещины в изоляции были выявлены путем микроскопических исследований шлифов образцов изоляции, вырезанных в зонах пробоя.

А. Трещина в пазовой части верхнего стержня и канал пробоя термореактивной изоляции. Вид на внутренний слой. Нижняя часть снимка – широкая грань, верхняя – шлиф узкой грани. Увеличение 5 крат, цена деления шкалы 0,2 мм.

Б. Трещина в термореактивной изоляции лобовой части на эвольвентном участке, заполненная маслом.

В. Шлиф продольного распила термореактивной изоляции широкой грани стержня. Видна косая микротрещина. Увеличение 20 крат, цена деления шкалы 0,05 мм.

Г. Реконструкция усталостной микротрещины в изоляции стержня в зоне пробоя в виде усеченной пирамиды: А и В – соответственно наружное и внутреннее отверстия канала пробоя; АВ – канал пробоя; АКОД – основание пирамиды – выход усталостной трещины на наружную поверхность изоляции; ВМПЖ - выход трещины на внутреннюю поверхность изоляции. Штриховые линии БГ, ЗЕ, ИЛ, НП – следы расслоения на шлифах граней.