Hoe de locatie van een kortsluiting in de wikkelingen van elektrische wisselstroommachines te bepalen

In de wikkelingen van elektrische wisselstroommachines zijn de volgende kortsluitingen mogelijk: tussen de windingen van een spoel, tussen spoelen of groepen spoelen van dezelfde fase, tussen spoelen van verschillende fasen.

Het belangrijkste teken waarmee u een kortsluiting in de wikkelingen van een AC-motor kunt vinden, is kortsluitingsverwarming. Om dit te doen, moet u na het uitschakelen de opwinding van de elektromotor voelen. Het spoelgevoel mag alleen worden gedaan met de spoel eraf!

Om een ​​storing in de faserotor van een inductiemotor te detecteren, wordt de rotor afgeremd en wordt de stator op het net aangesloten. In het geval van een kortsluiting van een aanzienlijk deel van de rotorwikkeling of als de motor een groot vermogen heeft, wordt remmen bij nominale spanning onmogelijk, omdat dit een grote stroom in de stator veroorzaakt en de motorbeveiliging uitschakelt. In dergelijke gevallen wordt aanbevolen de test bij een lagere spanning uit te voeren.

Figuur 1.Uitleg van tekenen van kortsluiting in wikkelingen bij aansluiting in ster a) en delta (b)

In sommige gevallen kan het kortgesloten deel van de motorwikkeling onmiddellijk worden geïdentificeerd aan de hand van het uiterlijk: verkoolde isolatie.

Houd er rekening mee dat in aanwezigheid van parallelle takken in de wikkeling een kortsluiting in een van de fasen van de fase (met een aanzienlijk aantal gesloten windingen) kan leiden tot verwarming van de andere tak, die geen a heeft kortsluiting, aangezien deze laatste gesloten blijkt te zijn door de windingen van de defecte wikkeltak.

De fase die een kortsluiting heeft, kan worden gevonden door de asymmetrie van de stroom die door het netwerk wordt verbruikt. Bij het aansluiten van de wikkeling van een elektromotor met een ster (Fig. 1, a) in een kortgesloten fase, zal de stroom (A3) groter zijn dan in de andere twee fasen. Bij het verbinden van de wikkeling van een elektromotor met een driehoek (Fig. 1, b) in twee fasen van het netwerk waarop de defecte fase is aangesloten, zullen de stromen (A1 en A3) hoger zijn dan in de derde fase (A2) .

De poging om de defecte fase te bepalen wordt aanbevolen om te worden uitgevoerd bij een verlaagde spanning (1/3 - 1/4 van de nominale spanning), in het geval van een asynchrone motor met een gewikkelde rotor, kan de wikkeling van de laatste open zijn , en in het geval van een asynchrone motor met kooirotor of in het geval van een synchrone motor, kan de rotor draaien of vergrendeld zijn. Bij het uitvoeren van een experiment met een synchrone motor in rust, moet de bekrachtigingswikkeling worden kortgesloten of door ontladingsweerstand.

In het experiment met een stationaire synchrone machine zullen de stromen in zijn fasen verschillen, zelfs als de machine in goede staat verkeert, wat wordt verklaard door de magnetische asymmetrie van de rotor. Bij het draaien van de rotor zullen deze stromen veranderen, maar met een goede wikkeling zullen de limieten van hun veranderingen hetzelfde zijn.

Een kortgesloten fase kan ook worden bepaald door de waarde van zijn weerstand tegen gelijkstroom, gemeten door een brug of door de ampèremeter-voltmeter-methode, de kortgesloten fase zal een lagere weerstand hebben. Als het niet mogelijk is de fasen te scheiden, worden driefasige weerstanden gemeten.

In het geval van het verbinden van de fasen van de elektromotor met een ster (Fig. 1, a), is de weerstand tussen de lijnen het grootst, gemeten aan de uiteinden van de fasen zonder kortsluiting, de andere twee weerstanden zullen gelijk zijn aan elkaar en zullen kleiner zijn dan de eerste. In het geval van een fase-aansluiting elektromotor met een driehoek (fig. 1, b) zal de kleinste weerstand zich bevinden aan de uiteinden van de fase die een kortsluiting heeft, de andere twee metingen zullen grote weerstandswaarden geven en beide zullen het zelfde zijn.

Groepen spoelen of kortgesloten spoelen kunnen worden gevonden wanneer de gehele spoel wordt voorzien van wisselstroom of alleen de defecte fase door verhitting of door de waarde van de spanningsval over hun uiteinden. Kortgesloten spoelen of wikkelingen worden erg heet en hebben een lagere spanningsval (bij het meten van spanning is het handig om scherpe sondes te gebruiken die de isolatie van de verbindingsdraden doorboren). In dit geval, zoals hierboven, kunnen de defecte spoelen worden gevonden aan de hand van de DC-weerstandswaarde.

Kortsluitingen in de wikkeling van de generator kunnen worden gevonden door de waarde van de geïnduceerde EMF in de fasen van de wikkeling, in zijn groepen van wikkelingen of in spoelen. Hiervoor wordt de generator in werking gesteld, licht geprikkeld en de fasespanningen gemeten; als de wikkelingen driehoekig zijn aangesloten, moeten de fasen worden losgekoppeld. De gesloten fase zal een lagere spanning hebben. Om een ​​kortgesloten spoelgroep of spoel te vinden, meet u de spanning over hun uiteinden. Voor hoogspanningsmachines kan het experiment worden uitgevoerd met restspanning.

In gevallen waarin het nodig is om te bepalen of er een defect is in de stator- of rotorwikkeling, gaat u als volgt te werk.

De statorwikkeling wordt ingeschakeld bij verlaagde spanning (1/3 - 1/4 van nominaal) met de rotor open en de spanning op de rotorringen wordt gemeten door de rotor langzaam te laten draaien. Als de spanningen van de rotorringen (paarsgewijs) niet gelijk aan elkaar zijn en variëren afhankelijk van de positie van de rotor ten opzichte van de stator, duidt dit op een kortsluiting in de statorwikkeling.

In het geval van kortsluiting in de rotorwikkeling (met statorstoring), zal de spanning tussen de rotorringen ongelijk zijn en niet variëren afhankelijk van de positie van de rotor.

Het experiment kan worden gedaan door de rotor te voeden en de statorklemspanning te meten, in welk geval het tegenovergestelde beeld wordt verkregen. De aan de rotor geleverde spanning moet 1/3 - 1/4 van de nominale spanning van de rotorringen zijn, d.w.z. de spanning van de ringen met een stationaire rotor en stator ingeschakeld op nominale spanning.

Nadat is bepaald welke van de wikkelingen (rotor of stator) een turn-to-turn-verbinding heeft, wordt de defecte fase, wikkelgroep of wikkeling bepaald door de hierboven besproken methoden.

In moeilijke gevallen (wanneer een groot aantal wikkelingen is gesloten) of wanneer om de een of andere reden geen kortsluiting kan worden gedetecteerd, nemen ze hun toevlucht tot de methode om de wikkeling in delen te verdelen. Hiervoor wordt eerst de spoel doormidden gesplitst en wordt de verbinding tussen deze delen gecontroleerd met een megohmmeter. Een van deze delen wordt vervolgens weer in twee delen gesplitst en elk wordt gecontroleerd op verbinding met de eerste helft, enzovoort, totdat er spoelen worden gevonden die een verbinding hebben.

Voor meer duidelijkheid, afb. 2 toont schematisch deze methode voor het detecteren van een fout in een fase met acht wikkelgroepen wanneer er een verbinding is tussen spoel 2 en 6 van de wikkelgroepen. De verdeling van de spoel in delen wordt in sequentiële volgorde weergegeven.

De methode van sequentiële verdeling in gelijke delen stelt u in staat om met een kleiner aantal bedrading om te gaan dan wanneer u de hele spoel in groepen spoelen verdeelt.

Rijst. 2 Het vinden van een kortsluiting tussen de spoelen van één fase

Als er een kortsluiting optreedt tussen twee fasen, bevindt de kruising zich op dezelfde manier als de vorige, waarbij de wikkelingen in fasen worden verdeeld.De wikkelingen van een van de fasen met een verbinding zijn verdeeld in twee delen en met een megohmmeter controleren ze de aanwezigheid van verbindingen van elke dergelijke helft met de tweede fase. Vervolgens wordt het deel dat met de andere fase is verbonden weer in twee delen gesplitst en elk van hen wordt opnieuw gecontroleerd, enzovoort.

De methode van seriescheiding van onderdelen wordt gebruikt bij het vinden van kortsluitingen in wikkelingen met parallelle takken.In dit geval is het noodzakelijk om de defecte fasen in parallelle takken te verdelen en eerst te bepalen welke takken een verbinding hebben, en pas daarna deze methode daarop toe te passen.

Aangezien kortsluitingen tussen fasen of groepen wikkelingen vaker voorkomen in de voorste delen van de wikkelingen of verbindingsdraden, is het soms mogelijk om het aansluitpunt direct te vinden door de voorste delen op te tillen en te verplaatsen en tegelijkertijd te controleren met een megohmmeter.