Wykrywanie zwarć międzyzwojowych w wirnikach generatorów synchronicznych - doświadczenia własne

W artykule przedstawione zostały przypadki zwarć międzyzwojowych wykrytych podczas prób elektrycznych na stanowisku pomiarowym jakim jest wyważarka wysokoobrotowa. Wieloletnie doświadczenie firmy pozwoliło na opracowanie planu badań i prób, który daje możliwość kontroli, czy dany wirnik po remoncie spełnia wszystkie zakładane normy i wymogi klienta. Wysokoobrotowa wyważarka daje możliwość przeprowadzenia wymaganych pomiarów w całym zakresie prędkości obrotowej. Napędy, specjalna konstrukcja wyważarki oraz bunkra daje możliwość montażu wirników o wadze do 80 000 kg. Po wyważeniu wstępnym wirnik przechodzi szereg testów elektrycznych i mechanicznych m.in. pomiar stanu izolacji, pomiar impedancji w funkcji obrotów i napięcia na obrotach znamionowych, oscylogramy zwarć międzyzwojowych, próba wytrzymałości mechanicznej. Wszystkie pomiary elektryczne wykonywane są zarówno przed, jak i po próbie wytrzymałości mechanicznej. Artykuł zawiera przypadki wykrycia zwarć w wirnikach, które sprawiały problemy eksploatacyjne w miejscu pracy. Zwarcia międzyzwojowe bardzo niekorzystnie wpływają na pracę wirnika generatora synchronicznego (zwiększony poziom drgań oraz większy prąd wzbudzenia), a co za tym idzie spada dyspozycyjność jednostki i zwiększa się ryzyko awarii. Niejednokrotnie bywa, że zwarcie międzyzwojowe jest możliwe do wykrycia jedynie w stanie dynamicznym. Dlatego tak ważne są pomiary wykonywane na odwirowni wirników generatorów synchronicznych.

---

The article presents the turn-to-turn shorts, detected when electrical tests has been performed during high speed balancing. Many years of experience allowed us to develop a testing plan which let us to control and meet all necessary criteria and standards required by the customers after the repair or the rotors . High speed balancing machine give us the ability to perform all tests at wide range of the RPM. Power of installed engines and construction of balancing machine enable us to balance the rotors up to 80 000kg. After initial balancing, the rotors are put to the series of electrical and mechanical tests e.g. insulation, impedance as a function of rotation (RPM) and voltage at the nominal RPM, oscillograms of turn-to-turn shorts and mechanical endurance test. All electrical tests are performed both before and after mechanical endurance test. The Article includes information about turn-to-turn shorts which caused operational problems in the workplace. Turn-to-Turn shorts adversely affects the work of synchronous generator ( increased vibration levels, higher excitation current) and causes an increase of the chance for the rotor failure. Many times the detection of turn-to-turn short is possible only in a dynamic state. Therefore It’s important to perform the measurements during high-speed balancing.