автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Оценка технического состояния изоляции якорных обмоток гребных электрических машин

На правах рукописи ШАТАЛОВ ВАЛЕРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

РГь ОД 2 О НОН 2В1Ш

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЯКОРНЫХ ОБМОТОК ГРЕБНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Специальность 05.09.03 — Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток 2000

Работа выполнена на кафедре «Теоретические основы электротехники» Дальневосточной государственной морской академии им. адм. Г.И.Невельского

Научные руководители: кандидат технических наук, профессор Штумпф Э.П.

кандидат технических наук, профессор Сологуб Н.П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Веревкин В.Ф.

кандидат технических наук, доцент Жуков В.А.

Ведущая организация: Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН

Защита состоится « 25 » июля 2000 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета К 064.01.08 Дальневосточного государственного технического университета по адресу: 690600, Владивосток, ул. Пушкинская, 10, ауд. А-307.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан «23_» июня 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук СЗ^У*" Ю.М. Горбенко

Очял-оа^о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность таны. Анализ отказов изоляции якорных обмоток главных генераторов и гребных двигателей электроходов в ДВ и Сахалинском па-роходствах за период с 1969 г. по настоящее время позволяет сделать вывод, что наиболее сложные и трудноустранимые отказы рассматриваются как внезапные. Это говорит о. низкой информационной способности контролируемых параметров и отсутствии прогнозирования состояния изоляции на их основе.

Отказы корпусной и витковой изоляции якорных обмоток развиваются, прежде всего, из локальных дефектов в изоляции. Обнаружение локальных дефектов в начальной стадии представляет существенные трудности, которые возрастают из-за следующих проблем:

до настоящего времени не определены параметры изоляции, однозначно связанные с общим состоянием изоляции и локальными дефектами;

не определен минимум контролируемых параметров изоляции для судовых условий эксплуатации;

отсутствуют измерительные средства, позволяющие повысить информативность как традиционных, так и вводимых контролируемых параметров;

отсутствует методика оценки состояния изоляции, разработанная для конкретных измерительных средств и конструкций изоляции.

Целью работы является исследование и разработка методов испытаний, и критериев оценки состояния корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ, разработка измерительных средств, которые предназначены для баз технического обслуживания. Для этого автору предстояло решить вопросы:

1.По корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ.

1.1.Разработать и исследовать методы испытаний локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток в работающих и на отключенных машинах с учетом особенностей эксплуатации ГЭМ и требований Регистра.

1.2. Обосновать теоретически методы испытаний локальных дефектов с определением их места в обмотке.

1.3. Разработать аппаратурное обеспечение испытаний.

1.4. Исследовать параметры сигналов для различных состояний изоляции.

1.5. Оценить разрешающую способность методов испытаний.

1.6. Разработать информационные критерии оценки состояния изоляции.

2.По витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ.

2.1. Усовершенствовать и исследовать метод испытаний витковой изоляции якорных обмоток с помощью однократных импульсов и разработать, применительно к нему, метод индикации дефектов витковой изоляции.

2.2. Разработать аппаратурное обеспечение испытаний.

2.3. Разработать параметры оценки состояния изоляции с применением наиболее употребительных мер информации.

2.4. Разработать информационные критерии оценки состояния витковой изоляции.

2.5. Исследовать изменение информационных параметров от состояния изоляции, имеющей дефекты в виде витковых замыканий и частичных пробоев.

2.6. Разработать и исследовать способы определения места локальных дефектов витковой изоляции.

Методы исследований. Поставленная в диссертации цель достигнута методами теоретического анализа на основе теории электрических цепей, теории информации и методов математической статистики. Теоретические выводы проверены на натурных моделях, на ГЭМ, находящихся в ремонте в заводских условиях и ГЭМ, находящихся в эксплуатации в судовых условиях.

Достоверность результатов получена за счет точности применяемых аттестованных измерительных средств и обеспечения единства измерений.

Научная новизна. Разработаны и исследованы методы испытаний корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ, которые позволяют дать оценку распределенных и сосредоточенных дефектов в электрической изоляции. По корпусной изоляции автором достигнуты следующие результаты:

1. Разработаны, теоретически обоснованы и исследованы методы испытаний локальных дефектов изоляции в работающих и на отключенных машинах с учетом особенностей эксплуатации ГЭМ и требований Регистра.

2. Разработано, изготовлено и испытано аппаратурное обеспечение.

3. За основной, защищенный а. с. № 105686, принят метод испытаний корпусной изоляции на постоянном токе по схеме с шунтом. Метод испытаний на переменном токе является вспомогательным.

4. Разработаны критерии оценки состояния изоляции, основанные на общепринятых нормативных параметрах, которые дополнены параметрами оце н-ки локальных дефектов.

По витковой изоляции автором достигнуты следующие результаты:

1. Усовершенствован, теоретически обоснован и исследован метод испытаний витковой изоляции однократными импульсами с учетом особенностей эксплуатации ГЭМ и требований Регистра.

2. Разработано, изготовлено и испытано аппаратурное обеспечение.

3. Разработаны информационные критерии оценки состояния изоляции на основе совместной обработки информации для образцового, текущего (для бездефектной обмотки) состояния и искусственного замыкания.

4. Метод позволяет получать интегральную и локальные оценки только изменением способа обработки результатов испытаний.

Практическая ценность. Работы по изоляции были включены в "Межведомственную программу работ по разработке методов и созданию средств диагностирования технического состояния судов и судового оборудования на 1981-85 гг." Проект программы был утвержден Межведомственным Советом по судоремонту при Госплане СССР в сентябре 1978 г., программа принята к исполнению решением ММФ, МСП, МРХ и МРФ 27 февраля 1981 г. В соответствии с программой, тема 3.1.5.6 "Разработка методов и средств диагностирования изоляции якорных обмоток ГЭМ электроходов" разрабатывалась под ру-4

ководством автора. На основе разработанных измерительных средств по заданию ЦНИИМФа в 1979-80 гг. был разработан "Проект методики оценки технического состояния якорных обмоток ГЭМ". Диссертационная работа является результатом исследований по следующим НИР, руководителем которых является автор: "Методика оценки технического состояния изоляции якорных обмоток гребных электрических машин", № гос. per. 79011594, выполнена в 1979-80 гг.; "Исследование параметров изоляции для разработки методики оценки состояния судовых электрических машин", № гос. per. 80007248, выполнена в 1979 -80 гг.; "Разработка опытного образца нестандартных измерительных средств оценки состояния изоляции якорных обмоток ГЭМ", № гос. per. 81099385, выполнена в 1981-84 гг.; "Разработка и внедрение комплекса средств оценки состояния изоляции электрических машин электроходов", № гос. per. 01822038246, выполнена в 1985 г. и другим. Актуальность диссертационной работы рассматривалась на НТС ММФ (протокол № 18 от 3.09.80 г., тема № 50 по перечню тем). Работа вошла в перечень тем, по которым принято решение (Решение, п.1): "Рассмотренные темы посвящены решению актуальных для ММФ задач, имеют научную ценность и практическое значение". Решение секции утверждено Зам. министра МФ от 29.09.80 г.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы являются основой 10 НИР, включены в РД 31.20.50 - 87 «Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов. Основное руководство». Методика и источник однократных импульсов внедрены в Дальневосточном МП. Методика испытаний корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ и ее аппаратурное обеспечение внедрено на участке ПО «Электропромремонт».

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на НТС ММФ (Москва, 1980), на научно-техническом совещании отдела атомных и специальных силовых установок ЦНИИМФа (Ленинград, 1980), пятой Всесоюзной научной конференции НТО им. акад. А.Н. Крылова (Ленинград, 1981), Всесоюзной НТК «Измерения и контроль при автоматизации производственных процессов» (Барнаул, 1982), региональной межвузовской конференции «Проблемы развития морского транспорта на Дальнем Востоке» (Владивосток, 1997), ХХХХ Всероссийской межвузовской НТК (Владивосток, 1997), региональной НТК «Наука — морскому флоту на рубеже XXI века» (Владивосток, 1998), на НТК ЛВИМУ (Ленинград, 80, 81, 83), ТОВВМУ (Владивосток, 82, 85), ДВГМА (Владивосток, 78 - 98).

Публикации. По диссертации опубликовано 28 работ, в том числе 10 НИР и ОКР, 1 изобретение, 3 статьи, 5 докладов, 5 тезисов докладов, 4 информационных листка.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Основная часть диссертации изложена на 154 страницах, содержит 51 рисунок и 4 таблицы, список литературы содержит 112 наименований. Приложения представлены на 119 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сделан анализ эксплуатационной надежности ГЭМ, рассмотрена роль локальных дефектов в изоляции якорных обмоток, выделены и обоснованы этапы работ над диссертацией и ее актуальность.

В первой главе выполнен информационный анализ существующих подходов к изоляции электрических машин, как объекта диагностики. Рассмотрена роль электрической прочности и связь ее с параметрами изоляции, получаемыми в процессе испытаний. Дан анализ электрических методов испытаний и контролируемых параметров применительно к витковой и корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ, сделаны выводы.

Во второй главе дано обоснование исследований по теме диссертации, рассмотрены требования Регистра и регламентирующие документы по испытаниям и испытаний изоляции ГЭМ, классифицированы факторы, приводящие к внезапным отказам изоляции ГЭМ, определена роль локальных дефектов. Обоснованы вопросы по методам испытаний корпусной и витковой изоляции якорных обмоток, которые предстояло решить автору в диссертации.

В третьей главе разработаны и исследованы методы испытаний и критерии оценки локальных дефектов в корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ.

Автором разработаны: первый метод - для работающих гребных машин, второй - для неработающих или отдельных якорей. Первый метод испытаний -на постоянном токе, второй - на переменном токе. Метод испытаний на постоянном токе основан на двух схемах измерений, сущность которых поясняется рис. 1 и 2. На схемах к каждому якорю, вращающемуся с частотой а, приложе-

но постоянное рабочее напряжение U = Е„± Yfta'h, где Еа — э.д.с. якорной обмотки; £/?„ — сопротивление якорной цепи, /а — ток якоря, ± — соответственно знак минус для генератора, плюс для двигателя. В каждой схеме испытательным напряжением является рабочее напряжение U на якоре машины. Испытание локальных дефектов корпусной изоляции сводится к измерению напряжения иш на шунте Ru и напряжения и0 между корпусом и искусственной «нулевой» точкой, образованной на схеме соединением сопротивлений Rq, в за-

Ь

1а

0-IU

Рис. 1

Рис.2

висимости от положения якоря относительно щеток. Метод испытаний на переменном токе основан на тех же схемах измерений, но к каждому якорю приложено переменное напряжение промышленной частоты.

Для указанных схем на рис. 3 представлена схема замещения корпусной изоляции якорной обмотки работающей машины. На схеме: 2 '„ — сопротивление участка якорной обмотки; 2\ — сопротивление 1-го участка корпусной изоляции; г = 1; 2;.....т, где т — четное число; — эквивалентные э.д.с. для участков обмотки. Схема представлена в виде вращающихся сопротивлений участков корпусной изоляции относительно неподвижных источников э.д.с. постоянного тока и точек "а" и "в", напряжение между которыми равно, например, Еа для ненагруженного генератора. Распределение значений £,■ между узлами Г- (Г+1) представлено синусоидальным законом, так как за счет фильтрации сигналов измерения ведутся на основной частоте. Так же, как и ¿'принимает значения от 1 до т.

Для определения иш и н0 дан анализ изменения напряжения и-цМ) между двумя любыми смежными узловыми точками при вращении сопротивления 2„ При вращении якоря с угловой частотой со участок 2\ - 2(М) совершает круго-

. 2п 2тс .

вое движение, поворачиваясь на угол Аср =— и угол ср =-(1-1) по отно-

т т

шению к точке "а", при этом участок с постоянным напряжением Е, попадает под Еа+1) другого уровня. Значением Ъ'а можно пренебречь вследствие 2'а«2-,. При большом значении т напряжение и^ц на участке 21~2(М) можно оценить непрерывной функцией. Тогда напряжение и¡,(1*1) из принятого условия распределения индукции в зазоре по синусоидальному закону можно выразить, как

£

-3--sin

п(1х-\) cot+—--

т

(1)

3 . п(И-\)

> sin—--

ffí m

К каждому участку i, (г+1) приложено напряжение сложной формы как постоянное напряжение Кц,-+1) = к ¡,(í+i) = Е„ определенное по (1), и переменное ";,(/+О = " ;,(/+1) -11 (/-i),/ = E¡ - ь обусловленное переходом 2¡ из одной ветви в другую. Поэтому в дальнейшем расчет схем ведется для двух случаев задания 1(;д;+1). В первом случае для постоянных значений расчет ведется для со = О, во втором — для заданного значения со. При этом иш и щ, полученные в результате двух расчетов, суммируются иаЯш и Ro •

На основании (!) схема на рис. 3 приведена к расчетной на рис. 4, где LL«í,(í+v вектор напряжения «¡,(¡+t)- Для схемы на рис. 4 согласно законов Кирхгофа представлена в матричной форме (2) система уравнений для т неизвестных /,„■ токов для подключения Ъл......ím соответственно к узлам i.....(i+m).

Для определения соответствия между решением матричного равенства и параметрами сигнала иш и и0 (рис. 1 и 2), расчетная схема замещения на рис. 4 дополнена элементами схем измерений (схемы на рис. 5 и б).

Уилу 1 ун(1г

Рис. 3

На схемах Ц^ш = и V

Рис.4

О

лО

т т

" —' вектоРы напряжений кш,- и к0;.

и

м\

и

21-2г

2г ~2з

2( -2л-

1-1

1*3

1м(М)

1-мт

(2)

Для расчета необходимо в систему уравнений (2) ввести уравнение

ЦмЦМ) = В-ш1мш1 ~ ¿(¡+1)'1м(И-1)

Для расчета /„щ для соответствующих узлов I необходимо рассчитать /я матриц, из которых /-я матрица, когда подключено к узлу ¿, имеет вид (3).

Ч-м(т-иг/11-1+3/

1 1 ... 1 1

22

2;-2(-|чи

2ст-и~2т

¿-3

Lмшi

(3)

1

1

о

1

Для расчета и„о необходимо рассчитать токи и для соответствующих узлов г на основании матричного равенства (2). По схеме на рис. 1 фиксируется

мгновенное напряжение комплексных функций Цмш;. Считая, что для / = О

подключена к узлу 1, umi=UMmi-e

(4), «о

j^'-V

(5).

Оценка дана на основании известной схемы замещения неоднородной изоляции при включении ее на постоянное напряжение, где (рис. 7) — сопротивление изоляции в установившемся режиме; Сг — емкость (геометрическая) якорной обмотки на высокой частоте; Яс и Сс — составляющие цепи, отражающей поляризационные явления в изоляции. Согласно (1), к участкам корпусной

Км I

Сг

X

4-

Рис. 5

Рис.7

Рис. 6

изоляции приложено переменное напряжение, поэтому на основании известной теории и соответствующих преобразований

Ягт-А-([п-А + КгТ-а)2-Сс)-]-К2-т-а-А-(сг-А+Сс)

Z,=-

где Т = Rc-Cr

Rf-(Ol(cr-A + CcJ +(m-A+RrT-co2-CcJ R. *R

' Cc = (Ça) — СГ)Д4,

(6)

A=T2a)2 + 1; Л,.=

и/m'

R-из + К-дф '

RUj, T, С,(Ъ Cr определяются на основании экспериментальных зависимостей тока через изоляцию I = F(t) и емкости обмотки Си = F(û)).

Учитывая Zi по (6) в расчете иш,- и uQi, можно получить величину сигнала для схем измерения (рис. 1, 2) при вращении якоря. Регистрируемый за один оборот сигнал в реальной машине будет давать столько периодов изменения «„„■ или «о,-, сколько пар полюсов в машине.

При исследовании локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток па постоянном токе их оценка осуществлялась на основании параметров, получаемых по зависимостям: / = F(t), Сы = F (со), ultli = F (cot) или u0i = F(cot). Зависимости / = F(t) и C„, = F (со) исследовались для преддефектного интегрального состояния корпусной изоляции, а и «о, = F(cot) при возникновении

локальных дефектов в рабочем состоянии ГЭМ и оценке распределенности дефектов. Информационными общепринятыми параметрами являются: сопротивление изоляции , коэффициент абсорбции Кабс*=—, которые дополню ^60

нены вводимыми параметрами: коэффициентом распределенности локального дефекта Кдеф, который изменяется от нуля (локальный дефект) до 1, сопротивлением локального дефекта И^ф.

Результаты исследований при смещении дефекта по коллектору позволяет сделать следующие выводы:

1. При наличии локального дефекта корпусной изоляции якорной обмотки сигнал фиксируется в виде пульсирующего или периодического напряжения в зависимости от схемы измерений.

2. При наличии локального дефекта минимумы сигнала (для рис. 1) и положительные максимумы (для рис. 2) соответствуют прохождению дефекта под отрицательными щетками (шунт подключен к отрицательной группе щеток).

3. Число периодов изменения сигналов иш и щ равно числу пар полюсов.

4. Максимумы иш и ы0 несут информацию о величине дефекта.

5. Минимумы иш в схеме с шунтом несут информацию об интегральном состоянии корпусной изоляции, что является достоинством схемы.

Результаты исследований при распределении дефекта по коллектору, но сохранении его величины, позволяют дополнить уже сделанные выводы:

1. При распределении дефекта вдоль обмотки смещаются характерные точки (максимумы, минимумы) осциллограмм, что позволяет судить о положении середины дефектного участка.

2. При распределении локального дефекта вдоль одной параллельной ветви, дефект принимается как интегральный. При этом коэффициент Кцеф = 1,0.

3. О распределении локального дефекта целесообразно судить по параметрам сигнала в схеме измерения с шунтом. С увеличением Кдеф уменьшается амплитуда сигнала относительно среднего значения иш за оборот якоря.

Результаты исследований при изменении величины локального дефекта в одном и том же месте обмотки позволяют сделать следующие выводы:

1. Разрешающая способность разработанного метода испытаний локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток на постоянном токе является высокой и достигает величины, соизмеримой с интегральным сопротивлением изоляции.

2. Разрешающая способность для схем измерений на рис. 1 и 2 соизмерима.

3. Основной базовой схемой измерений является схема с шунтом (рис. 1), по результатам измерений по схеме с шунтом определяется место дефекта, его величина Ядеф и коэффициент распределенности

тг . ^итах -^деф

К»-1--д

где иш!ЮХ — максимальное напряжение на шунте;

1]ш т|п — минимальное напряжение на шунте.

При К()еф = 1,0 дефект рассматривается, как интегральный (присоединенный к одной параллельной ветви), при КЛеф - 0 — дефект локальный (присоединенный к одной секции). Сопротивление дефекта можно определить, как

г, (1\

К,к-Ф ^г. У')

К60~К60

где К'60 — сопротивление изоляции Лм в предцефектном состоянии;

Л^'о — сопротивление изоляции после возникновения дефекта.

4. Разброс теоретических и экспериментальных результатов не превышает 8 %, что является достаточным для эксплуатационных задач.

Таким образом, критериями оценки нормального состояния корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ являются:

а) сопротивление изоляции Я^ а 0,7 МОм для машин до 500 В и Ям ¿1,0 МОм для машин свыше 500 В;

б) коэффициент абсорбции Ка6съ 1,3.

Эти величины могут приниматься за основу только в том случае, если с помощью разработанных автором методов установлено, что обмотка не имеет локальных дефектов изоляции.

При установлении локального дефекта, нормальным состоянием корпусной изоляции принимается такое, при котором ь (0,7 + 1,0) —-—.

Кдеф

В четвертой главе исследован усовершенствованный автором метод испытаний витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ с помощью однократных импульсов. Метод основан на регистрации магнитных полей, возникающих при подаче однократных импульсов на испытуемую обмотку якоря, и получении массива информации о распределении значений индукции магнитного поля обмотки. Испытания реализуются в два этапа. К точкам коллектора "а" и "б", смещенными на полюсное деление г, подключается генератор однократных импульсов. По окружности якоря в выбранном сечении накладывается намагниченная переменным полем до уровня Фа магнитная лента длиной, равной длине окружности по поверхности якоря. В обмотку якоря подается однократный импульс. На втором этапе схема подключения обмотки якоря к генератору смещается на 0,5 г из точек "а" и "6" в точки "а"' и "б"', в том же сечении накладывается такая же лента и в обмотку подается второй импульс. Характер воздействия магнитного поля якоря на намагниченную магнитную ленту на первом и втором этапах будет зависеть не только от геометрии и характеристик магнитной системы и параметров испытательного импульса, но и от состояния витковой изоляции. Обработку магнитной ленты можно разделить на ряд этапов.

1.Предварительное намагничивание ленты (получение исходной сигнало-

граммы). Для исследований использовались ленты с записью гармонического сигнала частотой 500 Гц и шума.

2. Размагничивание магнитной ленты полем якоря Фаь что соответствует ¿-ому состоянию витковой изоляции (г = {1, 2, 3.........т}).

3. Воспроизведение размагниченной ленты. Аналоговый сигнал, полученный при воспроизведении, отражает распределение остаточной намагниченности Ф0/ по длине ленты I ={Д/ь Д^, •••> А/;, ..., Д4). При этом сигнал щ{(), полученный при воспроизведении ленты с записью Ф01, отражает образцовое состояние витковой изоляции, а сигналы иг, щ, ..., ит{() —состояние после воздействия эксплуатационных факторов.

После воспроизведения сигнал подвергается временной дискретизации

путем взятия выборок с частотой/т. Выборки поступают на вход много-

мерного анализатора амплитуд АИ-1024-4. За время воспроизведения 1„ в каналах анализатора и=1,2,3,...Д будет зарегистрировано конечное число импульсов с соответствующей каждому каналу амплитудой выборок. Точность оценки достигнута за счет синхронного накопления амплитуд выборок путем многократного воспроизведения магнитной ленты, то есть от числа циклов Л^ воспроизведения ленты длиной 1а. Максимальное число Ам1 выборок «,(/), в каналах анализатора для одномерного анализа и /-го состояния витковой изоляции

+0Ж

л-1

•Л,

где = + 0,5п)- Ап — мертвое время, А„ — число выборок, зафиксиро-

л-1

ванных в канале п, V— скорость движения ленты в магнитографе.

Двумерный режим анализа осуществляется не для всей длины магнитной

ленты 1а, а для последовательных О, участков длиной начиная с начала

ленты. Поэтому максимальное число АМ1 выборок м? (?), зафиксированных в <2 группах по N каналов каждая, определится для однополярного сигнала, как

Л.,: = .

/. / . VI

Ия-1

■/т.

где Ачп1 — число выборок, зафиксированное в канале п группы ц для ¡-го состояния витковой изоляции. Вероятность Рп1 проявления числа выборок АП1 для г-го состояния и одномерного закона и соответственно для двумерного закона в группе q

А А'1

2(г0+0,5П)Ч,

и-1

Р?. ■

/г

2 е

•Л',

<2 N

- Ь,- I

•Л

Полученную информацию можно разделить на три вида:

1. Сообщение о предварительном исходном намагничивании магнитной ленты, описываемое распределением Р„о(иоп) или Р^0(ыц,, )■

2. Сообщение о размагничивающем влиянии на магнитную ленту поля якоря с обмоткой, имеющей образцовое состояние витковой изоляции, описываемое распределением Р„\(и]п) или (ц^,).

3. Сообщение о размагничивающем влиянии на магнитную ленту поля якоря с обмоткой, имеющей рабочее (текущее) состояние витковой изоляции, описываемое распределением Р„щ(и#1„) или РЦм\и1„и).

В качестве меры неопределенности проявления п - уровня намагниченности ленты принята энтропия Нп. Тогда для каждого уровня в сообщениях соответственно имеем Н(и0„) или Н(и%„), Н(и\п) или Н() и Н(ищп) или

Хп). Энтропию уровня поля обмотки якоря с образцовым состоянием обозначим Н(а\п) или Н(а1п), для рабочего состояния — Н(а;фи) или Н(я? 1л ).

На основании теории информации Н(ит) = Н(иПп) + Я(а,л). Установим изменение энтропии Н(аМп) каждого уровня по отношению к Н(а\„). Такое изменение может быть выражено через количество взаимной информации /, как разница энтропии. Считая, что испытания образцового состояния и рабочего

независимы, и имея два распределения выборок и ^(г) по длине лент

N . ,

длиной 1а, можно записать /(*>!) = У\Н\п-Ныи).

Максимальное значение информации между сообщениями

/V

п-1 л-1

log2-

пЫ I

(9)

Для сообщений, описываемых двумерными распределениями,

'и-2

л-1

Р1

Нг

Р<2

рЗ

(10)

Таким образом, в качестве информационных критериев оценки состояния витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ можно принять значения взаимной

информации /(!,-„!) или /(и,])- В случае (9) количество информации между об-

разцовым состоянием витковой изоляции и рабочим (текущим) состоянием определено на всей длине окружности якоря 1а. В случае (10) количество информации определено на участках Д/у, взятых по длине окружности 1а.

Результаты исследований по установлению критериев оценки состояния изоляции через значения взаимной информации получены на физических моделях гребных машин и якорях. Для моделирования дефектов витковой изоляции использовались якоря с обмотками из жестких секций от новых генераторов П102 и генераторов П91М. Результаты исследований на моделях уточнялись на полностью перемотанных якорях генераторов ГП-145 и ГПМ-84/44-8.

Результаты получены для следующих направлений.

1. Исследования по оценке:

а) места подключения к коллектору источника однократных импульсов по отношению к местоположению короткозамкнутых секций;

б) места положения магнитной ленты по чувствительности к короткому замыканию между соседними проводниками в пазу;

в) характера исходного намагничивания магнитной ленты;

г) значения испытательного импульсного напряжения;

д) уровня исходной намагниченности магнитной ленты.

2. Исследования разрешающей способности метода испытаний к различным видам дефектов витковой изоляции:

а) короткому замыканию между смежными проводниками в пазу, смещаемому вдоль проводников;

б) короткому замыканию в пазу между несколькими проводниками;

в) частичному пробою в пазу между несколькими проводниками.

Выводы по выбору режимов испытаний витковой изоляции с помощью

однократных испытательных импульсов:

1. За исходное намагничивание магнитной ленты целесообразно принимать арксинусоидальное, что не только упрощает запись исходной сигнало-граммы, но и позволяет получить максимум информации.

2. При выборе испытательного напряжения следует руководствоваться нормами, определенными ГОСТ 183-74 и нормалью ОАА.626.004-67.

3. Для получения полной оценки состояния витковой изоляции якорных обмоток необходимо проводить испытания для двух случаев подключения генератора испытательных импульсов, отличающихся смещением схемы подключения на 0,5 г.

4. За критерий нормального состояния витковой изоляции принимается количество взаимной информации в 5+10 раз меньше информации, полученной замыканием двух смежных коллекторных пластин обмотки с образцовым состоянием изоляции при максимальном испытательном напряжении.

Оценка разрешающей способности разработанного метода испытаний витковой изоляции к различного вида дефектам проведена на основании результатов испытаний шести якорей от генераторов П91М. Испытания проводи-

лись однократными импульсами амплитудой 2000 В. Обработке подвергались одномерные распределения выборок Лп! Результаты обработки сведе-

ны в табл. 1, по которым сделаны следующие выводы:

Таблица 1

Мто 1Еф£кГА Состииь и. РЕкиа СРЕХНН ЛКЛЧЕКХ! КОЛИЧЕСТВ йЗйНнНОН НчфОАНЛЦИН 1 И А0«ипел.нкЕ гмниим пм ^»0.35

И! 0лиции к—'—!—■——'—1——»——}—»—

текущее it.lL ш

■ч: К3(с«хцни 1 «73} 1 т

КЗ(СЕгции *,73.«*|72) — 1 га

«с 1 кш

2 ■ч частный пробой (4*2 еиисныс проышки) --- 1 ша

« (Ш сисхи. годимп«! 1 тш

то *ь ({и* ысж*. мвмылии^ --- 1 - тка

КЗ (секции -- 1 №

ш. частичный лрсбой [{м2см*.*ц. рромхники] — 1 Щ

Ж « КЗ (СБКЦии 1м73) -- 1 м

| § чмтнчхьм огокам ((и 2 сл*н. пюьадкик и] — 1 кж^

1. При смещении дефекта витковой изоляции вдоль проводников среднее количество информации I изменяется не более чем на 7,5 % при коротком замыкании между двумя смежными проводниками и 8,8 % при частичном пробое между ними (относительно середины паза).

2. Доверительные границы результатов измерений не превышают при коротком замыкании 8,3%, а при частичном пробое 8,9 % от среднего значения количества взаимной информации для всех смоделированных дефектов витковой изоляции

Метод определения места дефекта витковой изоляции основан на повторной обработке магнитных лент, соответствующих образцовому и текущему состоянию, с целью получения двумерных распределений амплитуд выборок' А^ по q участкам равной длины Д/у на длине окружности якоря 1в. Об-

работка двумерных массивов выборок позволяет получить изменение количеств взаимной информации Щ^) (10) по ^ участкам обмотки, которые охватывают определенное число активных проводников (секций) обмотки якоря.

В качестве примера рассмотрена обработка двумерной измерительной информации для образцового, текущего и КЗ-состояния витковой изоляции с минимальным числом КЗ-секций при испытании изоляции якоря от генератора ГП-145 с помощью однократных импульсов.

По результатам обработки на рис. 8 построена зависимость количества взаимной информации I по группам. Номера секций для якоря ГП-145, охваченные соответствующими группами, представлены в табл. 2.

гШбгАча»! П01КМвЧЬМ к ПААСТИИкИ

¿-АА

ьи

гп <ц

гооз е

\

I

• » I I » и

\

V

Ж-

ОЙ-ПИ,

Ч

4

о и в и « а и и а и а и т и

. ГППМ шш»

Таблица 2

ГП 1Н5

ггш сккциц гппн стцмк

* & гимл ч- Ь ГРИППЕ

1 (-<1 1!1-!«(

: 11-21 п ¿«1-17/

} 2М1 а 111-1»!

ч 11-41 « Ш-Ш

5 И-Я Г9 111-М1

< !1-в1 21 ги-ш

7 ч-п а

{ 71 -И {! ш-ги

¡1-11 ¡4 Ш-Ш!

1« II -¿01 V м-гп

11 101-111 и 111-111

12 Ш-Ш гт 111-171

1! Ш-Ш и ¡11-111

11 Ш-Ш ?» гк-ш

15 Щ-1И 3»

Рис.8

Участки 2, 10, 17, 25 магнитной ленты размагничиваются значительно в меньшей мере, что дает минимальное значение количеств взаимной информации по этим группам, поэтому по ним можно установить место дефекта витко-вой изоляции с точностью до 10 секций для данной обмотки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ положения в области контроля состояния изоляции в ГЭУ постоянного тока и проведенных в диссертации исследований позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Основным контролируемым параметром для ГЭМ в эксплуатационных условиях в настоящее время является интегральный ток утечки через корпусную изоляцию, витковая изоляция не контролируется.

2. Несмотря на высокую культуру технического обслуживания ГЭУ, отказы изоляции имеют место. Наиболее серьёзные аварии ГЭМ связаны с отказами корпусной и витковой изоляции якорных обмоток.

3. Любые отказы изоляции якорных обмоток ГЭМ развиваются, прежде всего, из локальных дефектов корпусной и витковой изоляции.

4. Для оценки параметров локальных дефектов в корпусной изоляции якорных обмоток автором достигнуты результаты:

а) разработаны, теоретически обоснованы и экспериментально исследованы методы испытаний корпусной изоляции с целью установления и оценки параметров локальных дефектов;

б) доказано, что основной метод испытаний на постоянном токе в схеме с шунтом обладает высокой разрешающей способностью по предельной величине регистрируемого локального дефекта, соизмеримой с интегральной величиной сопротивления корпусной изоляции;

в) доказано, что методы позволяют установить принадлежность локального дефекта соответствующим секциям и определить коэффициент распределенности дефекта в якорной обмотке;

г) установлены критерии оценки состояния корпусной изоляции;

д) разработано аппаратурное обеспечение методов испытаний.

5. Для оценки параметров локальных дефектов в витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ автором достигнуты результаты:

а) разработан и исследован метод испытаний витковой изоляции, обладающий неразрушающими свойствами;

б) разработаны и теоретически обоснованы информационные критерии оценки интегрального состояния и локальных дефектов;

в) доказано, что метод обладает высокой чувствительностью к локальным дефектам витковой изоляции и позволяет определить их место;

г) достаточно просто устанавливаются практические информационные критерии состояния витковой изоляции;

д) сокращена трудоёмкость испытаний, основной объём работ перенесён на обработку измерительной информации, что поддаётся автоматизации;

е) разработано аппаратурное обеспечение метода испытаний;

ж) возможно длительное хранение информации по фиксированному образцовому состоянию витковой изоляции для каждой машины.

Разработанные на основании исследований методики испытаний корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ и их аппаратурное обеспечение прошли опытную эксплуатацию в лаборатории автоматики БТО «Балхаш» Дальневосточного морского пароходства и на участке ПО «Электропромре-монт» при Дальзаводе, включены в руководство РД 31.20.50-87 «Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов. Основное руководство», одобрены Регистром. Изготовленная под руководством автора данной работы по заказу ЦНИИМФа опытная партия измерительных средств оценки состояния изоляции ГЭМ, основу которой составили разработанные в диссертации приборы, в 1986г. передана в Сахалинское и Мурманское морские пароходства.

Результаты по диссертации доложены на трёх Всесоюзных научно-технических конференциях, на научно-техническом совещании отдела атомных и специальных силовых установок ЦНИИМФа, рассмотрены на научных конференциях ЛВИМУ, ТОВВМУ, ДВГМА, изложены в 28 публикациях, 18 из них в соавторстве. Получено а. с. № 1056086, защищающее принцип измерения параметров локальных дефектов в корпусной изоляции якорных обмоток машин постоянного тока.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шаталов В.В. Метод диагностики изоляции якорных обмоток гребных электродвигателей и генераторов //Повышение безопасности судовых электроэнергетических систем /НТО им. акад. А.Н. Крылова. — Л.: Судостроение, 1981. — Вып. 339. — С. 48-50.

2. Шаталов В.В. Оценка состояния изоляции якорных обмоток электрических машин электроходов: Тез. докл. /Пятая Всесоюз. науч. конф. НТО им. ахад А.Н. Крылова. — Л.: Судостроение, 1981. — С. 95-96.

3. Шаталов В.В. Измерение параметров витковой изоляции якорных обмоток крупных электрических машин. Тез. докл. /Измерения и контроль при автоматизации производственных процессов. Часть III /Науч. ред. д.т.н. П.И. Госьков. — Барнаул, НИИ АПП Алтайского политехи, ин-та, 1982. — С. 174175.

4. Устройство для контроля сопротивления изоляции электрических машин: А. с. 1056086А СССР, G Ol R 31/08. /Д.С. Николаев, В.В. Шаталов (СССР). — № 3277365/18-21; Заявлено 30.12.80; Опубл. 23.11.83, Бюл. № 43.

5. Шаталов В.В. К проблеме обнаружения локальных дефектов в корпусной изоляции якорных обмоток гребных электрических машин //Проблемы развития морского транспорта на Дальнем Востоке: Тез. докл. межвуз. науч,-техн. конф. Ч. 2. — Владивосток: ДВГМА, 1997. — С. 4-5.

6. Шаталов В.В. Прибор для определения локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток гребных электрических машин //ХХХХ Всероссийская межвуз. науч.-техн. конф.: Сб. докл. Т. I. Ч. 1. — Владивосток: ТОВ-ВМУ, 1997. —С. 180-183.

7. Шаталов В.В. Обнаружение локальных участков с повышенной проводимостью в корпусной изоляции якорных обмоток гребных электрических машин //ХХХХ Всероссийская межвуз. науч.-техн. конф.: Сб. докл. Т. I. Ч. 1. — Владивосток: ТОВВМУ, 1997. —С. 188-191.

8. Шаталов В.В. Источник однократных высоковольтных импульсов микросекундной длительности //ХХХХ Всероссийская межвуз. науч.-техн. конф.: Сб. докл. Т. I. Ч. 1. — Владивосток: ТОВВМУ, 1997. — С. 192-195.

9. Шаталов В.В. Метод испытаний витковой изоляции якорных обмоток гребных электрических машин //Электроэнергетика и энергосберегающие технологии: Сб. научн. тр. /Редкол.: Кувшинов Г.Е. (отв. редактор) и др. — Владивосток: Дальневост. гос. техн. ун-т., 1998. — С. 101-103.

10. Шаталов В.В. Информационные критерии оценки состояния витковой изоляции якорных обмоток гребных электрических машин при импульсных испытаниях //Электроэнергетика и энергосберегающие технологии: Сб. научн. тр. /Редкол.: Кувшинов Г.Е. (отв. редактор) и др. — Владивосток: Дальневост. гос. техн. ун-т., 1998. —С. 103-107.

11. Шаталов В.В. Повышение эксплуатационной надежности судовых электрических машин и кабелей через достоверную оценку состояния электрической изоляции //Наука — морскому флоту на рубеже XXI века: Регион, науч.-техн. конф. Ч. 1. — Владивосток: ДВГМА, 1998. — С. 110-114.

СОИСКАТЕЛЬ

Шаталов Валерий Васильевич

Оценка технического состояния изоляции якорных обмоток гребных электрических машин

Автореферат

Лицензия ЛР № 021060 от 19.06.96 Подписано в печать 19.06.2000 г. Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. 0,9 Тираж 100 экз. Заказ № 449

Отпечатано в типографии ДВГМА им. адм. Г.И. Невельского 690059, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50А

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ СУДОВЫХ И ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ, КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ.

1.1. Изоляция электрических машин, как объект диагностики

1.2. Анализ электрических методов испытаний применительно к витковой и корпусной изоляции ГЭМ

1.3. Выводы по главе.

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Обоснование исследований.

2.2. Методы испытаний корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ и критерии оценки локальных дефектов

2.3. Методы испытаний витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ и критерии оценки локальных дефектов

2.4. Выводы по главе.

3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЛОКАЛЬНЫХ ДЕФЕКТОВ КОРПУСНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ЯКОРНЫХ ОБМОТОК ГЭМ.

3.1. Методы испытаний и ограничения на объект испытаний

3.2. Схемы замещения корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ.

3.3. Расчетные соотношения для схем замещения и параметров сигналов при испытании корпусной изоляции на постоянном токе.

3.4. Определение параметров схем замещения отдельных участков изоляции через физические процессы в корпусной изоляции

3.5. Определение места дефекта корпусной изоляции по параметрам сигнала при испытаниях на постоянном токе.

3.6. Исследования локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток при испытаниях на постоянном токе

3.7. Разрешающая способность методов испытаний локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ и критерии оценки состояния изоляции.

3.8. Расчетные соотношения для схем замещения и параметров сигналов при испытаниях корпусной изоляции на переменном токе.

3.9. Определение места дефекта корпусной изоляции по параметрам сигнала при испытаниях на переменном токе.

3.10. Исследования локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток и определение параметров дефектов при испытаниях на переменном токе

3.11. Выводы по главе.

4. МЕТОД ИСПЫТАНИЙ, КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ВИТКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ЯКОРНЫХ ОБМОТОК ГЭМ

4.1. Метод испытаний витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ с помощью однократных импульсов.

4.2. Особенности обработки магнитной ленты и представление измерительной информации.

4.3. Информационные критерии оценки состояния витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ на основе измерительной информации.

4.4. Исследования витковой изоляции якорных обмоток импульсным методом и их аппаратурное обеспечение

4.5. Исследования режимов испытаний витковой изоляции однократными импульсами.

4.6. Оценка разрешающей способности метода испытаний витковой изоляции ГЭМ однократными импульсами

4.7. Способы определения места дефекта витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ по результатам испытаний однократными импульсами.

4.8. Выводы по главе.

Строительство и эксплуатация судов с электродвижением в России имеет давние и устойчивые традиции. Из общего состава судов с гребными электрическими установками (ГЭУ) в стране к 1990 г. насчитывалось около 600 единиц (более 5%), в том числе по Дальневосточному бассейну — более 150 единиц (более 10%). Требования к надежности электрооборудования электроходов являются наиболее жесткими из-за сложных условий эксплуатации и большой энерговооруженности этих судов. Большой вес среди всех судов с ГЭУ по стране занимали (около 75%) суда с ГЭУ постоянного тока, увеличивалось количество судов с ГЭУ двойного рода тока (около 10%). К сожалению, тенденция роста судов с ГЭУ не в такие уж далекие времена сменилась на резкое их уменьшение из-за сложного экономического положения в стране. Так, например, сейчас по Дальневосточному бассейну насчитывается судов с ГЭУ примерно 72 единицы. Однако, освоение и развитие северных районов нашей страны крайне необходимо как с экономической точки зрения, так и стратегической и не может быть заморожено на длительный период. Ледокольный флот будет востребован, что позволит увеличить практические сроки навигации и обеспечить своевременную доставку необходимых грузов в районы Крайнего Севера и Дальнего Востока автоматизированными и надежными судами. Суда с ГЭУ постоянного и двойного рода тока работают в самых тяжелых режимах и условиях эксплуатации. Это ледоколы, транспортные суда активного ледового плавания, буровые суда, рыбопромысловые суда, земснаряды и др.

Надежность ГЭУ постоянного и двойного рода тока в значительной мере определяется надежностью гребных электрических машин (ГЭМ). Наиболее трудноустранимые отказы ГЭМ приходятся на отказы изоляции якорных обмоток.

До настоящего времени контроль за состоянием изоляции крупных электрических машин постоянного тока электроходов осуществляется согласно руководящего технического материала (РТМ) 31.05774 "Планово-предупредительный ремонт гребных электрических машин постоянного тока электроходов" [1]. Однако, для оценки состояния изоляции якорных обмоток главных генераторов и гребных двигателей количество контролируемых параметров по РТМ недостаточно, а включение в их число такого параметра, как тангенс угла диэлектрических потерь, измеряемого мостом Шеринга, научно не обосновано. Такое положение имело место и до введения РТМ 31.057-74. В настоящее время разработан новый документ РД 31.20.50-87 [2].

Анализ потока отказов по изоляции якорных обмоток главных генераторов и гребных двигателей электроходов в ДВ и Сахалинском пароходствах за период с 1969 г. по настоящее время позволяет сделать вывод, что наиболее сложные и трудноустранимые отказы рассматриваются как внезапные. Это говорит о низкой информационной способности параметров, контролируемых по РТМ, и отсутствии прогнозирования состояния изоляции на их основе. Такое положение усугубляется еще и тем, что в настоящее время, несмотря на большое число завершенных научно-исследовательских работ, нет системного подхода и единых методик оценки состояния изоляции крупных электрических машин постоянного тока ни для промышленности, ни, тем более, для судовых условий эксплуатации.

На состояние изоляции якорных обмоток ГЭМ влияет большое количество конструкционных, технологических и эксплуатационных факторов. Если роль двух первых может быть значительно снижена рациональным проектированием и повышением качества обмоточно-изоляционных и пропиточных работ с введением поэтапных испытаний, то влияние эксплуатационных факторов для судовых машин при имеющей место высокой культуре их обслуживания снизить практически нельзя. Их можно только оценить, применяя соответствующие виды испытаний и совершенные технические средства контроля параметров, отражающих состояние изоляции. При этом параметры должны: обладать достаточной интегральной информативностью; нести локальную информацию; выбираться из минимума, обеспечивающего достаточный поток информации; обеспечиваться, в пределе, стандартными измерительными средствами.

В настоящее время для общепромышленных машин применяются два основных вида электрических испытаний — разрушающие и не-разрушающие. Не менее важное информационное значение имеют косвенные обобщенные параметры, получаемые в результате неэлектрических испытаний [3-5].

Ряд исследователей сходятся на том, что только разрушающие методы испытаний, дополненные неразрушающими, могут дать полную оценку состояния изоляции. Однако, учитывая специфику эксплуатации крупных судовых электрических машин и повышенные требования к их надежности, для судовых эксплуатационных условий можно рекомендовать только неразрушающие испытания.

Отказы корпусной и витковой изоляции якорных обмоток развиваются, прежде всего, из локальных дефектов в изоляции. Обнаружение локальных дефектов в начальной стадии представляет существенные трудности [6].

Практически все отказы изоляции якорных обмоток ГЭМ являются внезапными. Это подтверждается техническими актами и заключениями комиссий по предварительному состоянию изоляции, которое в подавляющем числе случаев определялось, как нормальное. Такое положение объясняется следующим. Первое — внезапные отказы развиваются, прежде всего, из локальных дефектов, это имеет место даже при общем тепловом старении корпусной и витковой изоляции ГЭМ. Об этом свидетельствует характер повреждений и виды отказов, некоторые из них представлены на фотографиях в приложении 1.1. Второе — не решены ряд задач в части контроля и методик оценки состояния изоляции якорных обмоток ГЭМ: до настоящего времени не определены параметры изоляции, однозначно связанные с общим состоянием изоляции и локальными дефектами; не определен минимум контролируемых параметров изоляции для судовых условий эксплуатации; отсутствуют эффективные измерительные средства, позволяющие существенно повысить информативность как традиционных, так и вводимых контролируемых параметров; отсутствует методика оценки состояния изоляции, разработанная для конкретных измерительных средств и конструкций изоляции.

На повышение достоверности оценки состояния изоляции якорных обмоток ГЭМ и устранение указанных причин направлены работы, проводимые в ДВВИМУ с 1974 г. под руководством и участии автора данной работы. В работах можно выделить три этапа.

Первый этап — изучение существующего положения в области контроля и оценки состояния изоляции гребных машин. Второй — разработка аппаратурного обеспечения, третий — разработка методики оценки состояния изоляции якорных обмоток.

По исследованиям существующего положения в области контроля и оценки состояния изоляции якорных обмоток ГЭМ на примере Дальневосточного, Камчатского и Сахалинского морских пароходств можно сделать следующие выводы: оценка состояния изоляции проводится по данным замеров сопротивления изоляции с помощью переносных мегомметров; применяемые мегомметры позволяют получить ограниченный объем информации из такого традиционного параметра, как сопротивление изоляции; оценка состояния изоляции субъективная; имеют место существенные случайные отказы корпусной и вит-ковой изоляции.

В подтверждение этих выводов в приложении 1.2 представлена таблица по определению достоверности независимой оценки сопротивления изоляции якорной обмотки одной машины с помощью различных измерительных средств, в том числе судовых, в сравнении со средствами, ранее разработанными автором. Определены доверительные границы по ГОСТ 8.207-76. Результаты измерений представлены в приложении 1.2.

Работы по изоляции, начатые автором в 1974 г., оформились в 1976 г. в направление по исследованию и разработке методов и средств измерений параметров изоляции якорных обмоток ГЭМ. Эти работы, представленные автором, были включены в "Межведомственную программу работ по разработке методов и созданию средств диагностирования технического состояния судов и судового оборудования на 1981-85 гг." Проект программы был утвержден Межведомственным Советом по судоремонту при Госплане СССР в сентябре 1978 г. и принята программа к исполнению решением ММФ, МСП, МРХ и МРФ 27 февраля 1981 г. В соответствии с программой, тема 3.1.5.6 "Разработка методов и средств диагностирования изоляции якорных обмоток гребных электрических машин электроходов" разрабатывалась ДВГМА им. адмирала Г. И. Невельского под руководством автора данной работы [7-15].

Результатом проводимых работ по изоляции [10, 11, 16] явилась защита Николаевым Д.С. кандидатской диссертации "Определение технического состояния изоляции якорных обмоток ГЭМ по характеристикам частичных разрядов". В диссертационной работе Николаевым Д.С. решены вопросы по определению состояния корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ и установлению места дефекта в изоляции по характеристикам частичных разрядов в тех случаях, когда изоляция испытывается повышенным переменным напряжением у машин, выведенных из эксплуатации, или после ремонта.

Методы и измерительные средства, разработанные в представляемой диссертационной работе, предназначены для выявления локальных дефектов в корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ на ранней стадии их развития в эксплуатационных условиях и возникающих локальных дефектов при ремонте якорей в условиях электроремонтного предприятия.

На основе разработанных автором измерительных средств по заданию ЦНИИ ММФ в 1979-80 гг. был разработан "Проект методики оценки технического состояния якорных обмоток ГЭМ". Методика предназначена для оценки состояния изоляции якорных обмоток электрических машин постоянного тока средней и большой мощности любых типов, установленных на судах отечественной и зарубежной постройки с ГЭМ.

Данная диссертационная работа является результатом исследований и разработок, выполненных непосредственно автором по следующим НИР, руководителем и исполнителем которых он является: "Разработка схемы, изготовление рабочих чертежей и опытного образца аппарата АИ-1 для импульсных испытаний витковой изоляции электрических машин", № гос. per. 76086925 (отв. исполнитель) [17], выполнена в 1976-77 гг.; "Методика оценки технического состояния изоляции якорных обмоток гребных электрических машин", № гос. per. 79011594 [9], выполнена в 1979-80 гг.; "Исследование параметров изоляции для разработки методики оценки состояния судовых электрических машин", № гос. per. 80007248 [8], выполнена в 1979 -80 гг.; "Разработка опытного образца нестандартных измерительных средств оценки состояния изоляции якорных обмоток ГЭМ", № гос. per. 81099385 [12], выполнена в 1981-84 гг.; "Разработка и внедрение комплекса средств оценки состояния изоляции электрических машин электроходов", № гос. per. 01822038246 [15], выполнена в 1985 г. и другие.

В диссертационной работе исследуются и разрабатываются методы и измерительные средства для обнаружения и оценки локальных дефектов корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ. Исследованйя проводятся на работающих и на отключенных машинах.

Актуальность диссертационной работы в свое время рассматривалась на рабочем заседании секции развития и технической эксплуатации флота НТС ММФ (протокол № 18 от 3.09.80 г., тема № 50 по перечню тем). По результатам рассмотрения работа вошла в перечень тем, по которым принято решение (Решение, п.1): "Рассмотренные темы посвящены решению актуальных для ММФ задач, имеют научную ценность и практическое значение". Решение секции утверждено Зам. министра ММФ от 29.09.80 г.

Внедрение на судах разработанных средств [10, 18-28] и методики оценки состояния изоляции якорных обмоток обеспечит объективную оценку общего старения, увлажнения, наличия сосредоточенных дефектов и полупроводящих включений в корпусной изоляции, дефектов в витковой изоляции. Оценка динамики состояния изоляции якорных обмоток позволит увеличить эксплуатационную надежность [29] гребных машин, сократить непроизводительные расходы на плановые ремонты, исключить имеющие место случайные отказы изоляции, приводящие к аварийным ситуациям.

4.8. Выводы по главе

Результаты исследований по разработке метода испытаний витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ с помощью однократных импульсов и магнитной ленты и опыт практического использования разработанного метода позволяют сделать следующие выводы:

1. Разработан и исследован метод испытаний витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ с учетом особенностей эксплуатации и требований Регистра.

2. Метод обладает высокой чувствительностью и достаточной

Рис. 4.13. Упрощенная схема КЗ-секций обмотки якоря генератора П102 при замыкании двух смежных проводников в пазу таблиц^ ц.ъ

П 102

ГРШ * СЕКЦИИ а группе ггапш } СЕКЦИИ ь группе

1 1-7 35-91

2 7-13 ¿6 91-97

3 13-19 П 97-103 к 19-25 Л 103-109

Я-И М 109-1/5 б ¿1-37 го 115-121

7 Ы-ЧЬ а 121-127

М-Ч9 п 127-133

9 49-55 гъ 133-139

10 Г*-81 14 139-Ш и 51-67 15 145-151 а 67-75 26 151-157

13 13-19 27 ¿57-163

Щ 79-85 28 163-1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ положения в области контроля состояния изоляции в ГЭУ постоянного тока и проведенных исследований по разработке методов и измерительных средств оценки параметров локальных дефектов корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ в эксплуатационных условиях позволяют сделать следующие основные выводы:

1.Разработано достаточное число нормативных и руководящих документов по надзору за состоянием электрооборудования ГЭУ и за изоляцией, в частности.

2. С помощью измерительных средств непрерывного и профилактического контроля осуществляется технический контроль за состоянием изоляции ГЭМ в процессе эксплуатации, проводятся очередные, ежегодные и внеочередные освидетельствования со стороны органов Регистра.

3. Основным контролируемым параметром для ГЭМ в эксплуатационных условиях в настоящее время является интегральный ток утечки через корпусную изоляцию, витковая изоляция не контролируется.

4. Несмотря на высокую культуру технического обслуживанйя ГЭУ, отказы изоляции имеют место. Наиболее серьёзные аварии ГЭМ связаны с отказами корпусной и витковой изоляции якорных обмоток.

5. Любые отказы изоляции якорных обмоток ГЭМ развиваются, прежде всего, из локальных дефектов корпусной и витковой изоляции.

6. Для оценки параметров локальных дефектов в корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ с учётом эксплуатационных условий и требований Регистра в диссертации решены следующие вопросы и достигнуты результаты: а) разработаны, теоретически обоснованы и экспериментально исследованы методы испытаний корпусной изоляции с целью установления и оценки параметров локальных дефектов; б) доказано, что основной метод испытаний на постоянном токе в схеме с шунтом обладает высокой разрешающей способностью по предельной величине регистрируемого локального дефекта, соизмеримой с интегральной величиной сопротивления корпусной изоляции; в) доказано, что методы позволяют установить принадлежность локального дефекта соответствующим секциям и определить коэффициент распределенности дефекта в якорной обмотке; г) установлены критерии оценки состояния корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ с учётом величины сопротивления локального дефекта и его распределенности; д) разработано аппаратурное обеспечение методов испытаний.

7. Для оценки параметров локальных дефектов в витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ с учётом эксплуатационных условий и требований Регистра в диссертации решены следующие вопросы и достигнуты результаты: а) разработан и исследован метод испытаний витковой изоляции, обладающий неразрушающими свойствами; б) разработаны и теоретически обоснованы информационные критерии оценки интегрального состояния и локальных дефектов; в) доказано, что метод обладает высокой чувствительностью и достаточной разрешающей способностью к локальным дефектам витковой изоляции и позволяет определить их место; г) достаточно просто устанавливаются практические информационные критерии состояния витковой изоляции; д) сокращена трудоёмкость испытаний по сравнению с другими методами, основной объём работ перенесён на обработку измерительной информации, что поддаётся автоматизации; е) разработано аппаратурное обеспечение метода испытаний; ж) возможно длительное хранение информации по фиксированному образцовому состоянию витковой изоляции для каждой машины.

8. Исследования разработанных для ГЭМ методов испытаний локальных дефектов изоляции якорных обмоток и практический опыт использования в судовых и заводских условиях измерительных средств свидетельствуют о надёжности и эффективности оценок состояния изоляции, получаемых на их основе.

Разработанные на основании исследований методики испытаний корпусной и витковой изоляции якорных обмоток ГЭМ и их аппаратурное обеспечение прошли опытную эксплуатацию в лаборатории автоматики БТО «Балхаш» Дальневосточного морского пароходства и на участке ПО «Электропромремонт» при Дальзаводе, включены в руководство РД 31.20.50-87 «Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов. Основное руководство», одобрены Регистром. Изготовленная под руководством автора данной работы по заказу ЦНИИ ММФ в 1985г. опытная партия измерительных средств оценки состояния изоляции ГЭМ, основу которой составили разработанные в диссертации приборы, в 1986г. внедрена в Сахалинском и Мурманском морских пароходствах.

Целью дальнейших исследований является: накопление статистических данных по использованию разработанных методов и измерительных средств в судовых условиях с целью их совершенствования,

141 разработка методики оценки состояния корпусной изоляции якорных обмоток ГЭМ, работающих в общем контуре при наличии локальных дефектов в двух машинах, исследование возможности применения разработанных методов и измерительных средств для оценки параметров изоляции обмоток возбуждения, компенсационных, добавочных полюсов и судовых кабельных трасс; разработка методики измерений и общей оценки состояния изоляции электрических машин в ГЭУ двойного рода тока.

Результаты по диссертации доложены на трёх Всесоюзных научно-технических конференциях, на научно-техническом совещании отдела атомных и специальных силовых установок ЦНИИ ММФ, рассмотрены на научных конференциях ЛВИМУ, ТОВВМУ, ДВГМА, изложены в 28 публикациях, 18 из них в соавторстве. Получено а. с. № 1056086, защищающее принцип измерения параметров локальных дефектов в корпусной изоляции якорных обмоток машин постоянного тока.

1. Планово-предупредительный ремонт гребных электрических машин постоянного тока электроходов. РТМ 31.057 74. — Л.: Ленинградское центральное проектно-конструкторское бюро, 1974. — 16 с.

2. Ремонт гребных электрических машин постоянного тока электроходов. Организационно-технические мероприятия. РД 31.00. 73-83. — Л.: В/о «Мортехсудоремпром», 1984.

3. Разработка мощного высоковольтного УПТ для испытания изоляции: Отчет о НИР /Дальневост. высш. инж. мор. уч-ще (ДВВИМУ); Руководитель В.В. Шаталов. — ГБТ 21/79; № ГР 79051663; Инв. № Б837928. — Владивосток, 1980. — 16 с.

4. Исследование параметров изоляции для разработки методики оценки состояния судовых электрических машин: Отчет о НИР

5. Дальневост. высш. инж. мор. уч-ще (ДВВИМУ); Руководитель В.В. Шаталов. — ХДТ 4/80; № ГР 80007248; Инв. № Б904862.

6. Владивосток, 1981. — 47 с.

7. Методика оценки технического состояния изоляции якорных обмоток гребных электрических машин электроходов: Отчет о НИР /Дальневост. высш. инж. мор. уч-ще (ДВВИМУ); Руководитель В.В. Шаталов. — ХДТ 7/79; № ГР 79011594; Инв. № Б904862.

8. Владивосток, 1981. — 31 с.

9. Разработка комплексной непрерывно-динамической системы технического обслуживания и ремонта судов по состоянию. Гребные электрические машины: Отчет о НИР /Дальневост. высш. инж. мор. уч-ще (ДВВИМУ); Руководитель В.В. Шаталов.

10. ХДТ 3/1/86/90; № ГР 01860096498; Инв. № 02880021832. — Владивосток, 1987. — 32 с.

11. Исследование локальных дефектов изоляции якорных обмоток ГЭМ стандартными средствами: Отчет о НИР /Дальневост. высш. инж. мор. уч-ще (ДВВИМУ); Руководитель В.В. Шаталов. — ГБТ- 17/86; № ГР 01860099762; Инв. № 02880021833. —Владивосток, 1987. — 34 с.

12. Николаев Д.С., Шаталов В.В. Устройство для ускоренных ресурсных испытаний изоляции якорных обмоток машин постоянного тока //Приморский межотраслевой территориальный ЦНТИ. Информационный листок. — Владивосток, 1979. — Вып. 373-79.1. С. 1-4.

13. Разработка схемы, изготовление рабочих чертежей и опытного образца аппарата АИ-1: Отчет о НИР /Дальневост. высш. инж. мор. уч-ще (ДВВИМУ); Руководитель В.В. Косицын. — ХДТ -11/76; № ГР 76086925; Инв. № Б637578. — Владивосток, 1977. — 53 с.

14. Николаев Д.С., Шаталов В.В. Измеритель размаха амплитуд однократных импульсов для испытания изоляции гребных электрических машин //Приморский межотраслевой территориальный ЦНТИ. Информационный листок. — Владивосток, 1979. — Вып. 377-79. —С. 1-4.

15. Николаев Д.С., Шаталов В.В. Оценка технического состояния изоляции якорных обмоток гребных электрических машин //ЦНИИТЭИ рыбного хозяйства. ОНТИ ЦПКТБ ВРПО Дальрыба. Технический листок. — Владивосток, 1982. — Вып. Д 15 (1604). —С. 1-4.

16. Устройство для контроля сопротивления изоляции электрических машин: А. с. 1056086А СССР, в 01 Л 31/08. /Д.С. Николаев, В.В. Шаталов (СССР). — № 3277365/18-21; Заявлено 30.12.80; Опубл. 23.11.83, Бюл.№ 43.

17. Шаталов В.В. Прибор для определения локальных дефектов корпусной изоляции якорных обмоток гребных электрических машин //ХХХХ Всероссийская межвуз. науч.-техн. конф.: Сб. докл. Т. I. Ч. 1. — Владивосток: ТОВВМУ, 1997. — С. 180-183.

18. Шаталов В.В. Обнаружение локальных участков с повышенной проводимостью в корпусной изоляции якорных обмоток гребных электрических машин //ХХХХ Всероссийская межвуз. науч.-техн. конф.: Сб. докл. Т. I. Ч. 1. — Владивосток: ТОВВМУ, 1997. — С. 188-191.

19. Шаталов В.В. Источник однократных высоковольтных импульсов микросекундной длительности //ХХХХ Всероссийская межвуз. науч.-техн. конф.: Сб. докл. Т. I. Ч. 1. — Владивосток: ТОВВМУ, 1997. —С. 192-195.

20. Шаталов В.В. Метод диагностики изоляции якорных обмоток гребных электродвигателей и генераторов //Повышение безопасности судовых электроэнергетических систем /НТО им. акад.

21. А.Н. Крылова. — Л.: Судостроение, 1981. — Вып. 339. — С. 4850.

22. Шаталов В.В. Оценка состояния изоляции якорных обмоток электрических машин электроходов: Тез. докл. /Пятая Всесоюз. науч. конф. НТО им. акад А.Н. Крылова. — JL: Судостроение, 1981. —С. 95-96.

23. Сюбаев М.А., Хайкин А.Б., Шеинцев Е.А. Аварии и неисправности в судовых электроустановках. — 2-е изд., перераб. и доп. — JL: Судостроение, 1980. — 192 с.

24. Ермолин Н.П. Жерихин И.П. Надежность электрических машин. — Л.: Энергия, 1976. — 248 с.

25. Кулаковский В.Б. Профилактические испытания и дефекты изоляции крупных электрических машин. — М.: Энергия, 1970. — 184 с.

26. Тенёткин Ю.П., Шаталов В.В. Оценка состояния изоляции при цеховой дефектовке судовых электрических машин //ХХХХ Всероссийская межвуз. науч.-техн. конф.: Сб. докл. Т. I. Ч. 1. — Владивосток: ТОВВМУ, 1997. — С. 165-168.

27. Isoliersysteme der elektrischen Energietechnik // Elek. Masch. — 1992. — 71, №5. — S.138.

28. Ленович A.C. Определение количественных характеристик надежности и закона распределения времени безотказной работы некоторых типов электрических машин. — Электротехника, 1965, №6, с. 9-14.

29. Козлов А.А. Технический надзор за электрооборудованием судов. — М.: Транспорт, 1978. — 128 с.

30. Кулаковский В.Б. Работа изоляции в генераторах: Возникновение и методы выявления дефектов. — М.: Энергоиздат, 1981. 256 с.

31. Вайда Д. Исследования повреждений изоляции. Перевод с венгерского. — М.: Энергия, 1968. — 400 с.

32. Шпизер Р., Грюттер Ф. Неисправности электрических машин, аппаратов и способы их устранения. Перевод с немецкого. — Л.: Судостроение, 1964. — 372 с.

33. Insulation systems and monitoring for stator windings of large rotating machines / AcDermid W. // IEEE Elec. Insul. Mag. — 1993. — 9, № 4. —P. 7-15.

34. Шимони К. Физическая электроника. Пер. с нем. — М.: Энергия, 1977. — 608 с.

35. Development of modern high-voltage insulation systems forlange motors and generators / Nurse J.A. // Power Eng. J. —1998. —12, № 3. — S. 125-130.

36. Козырев H.A. Изоляция электрических машин и методы ее испытания. — М. — Л.: ГЭИ, 1962. — 264 с.

37. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книжка энергетика. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 440 с.

38. Devenish W.H. Standartization of test methods and new methods for studying electrical insulating materials and insulation systems. —

39. World Electrotechnical Congress, Moscow, 1977, p. 1 20 /Перевод A - 25626/.

40. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. — 4-е изд., сокр. и перераб. — Л.: Энергоатомиздат. Ленинград, отд-ние, 1984. —408 с.

41. Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения. — М.: Энергия, 1980. — 112 с.

42. Нормы испытания электрооборудования. Под общей редакцией С.Г. Королева. — 5-е изд. — М.: Атомиздат, 1978. — 304 с.

43. Правила технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций. РД 31.21.30-97. — С.-П.: ЗАО «ЦНИИМФ», 1997. — 343 с.

44. Руководство по техническому надзору за судами в эксплуатации /Регистр СССР. — Л.: Транспорт, 1986. — 416 с.

45. Правила классификации и постройки морских судов /Морской Регистр судоходства. — С.-П.: Морской Регистр судоходства, 1995. —т. 1 — 464 с.

46. Правила классификации и постройки морских судов /Регистр СССР. — Л.: Транспорт, 1985. — 928 с.

47. Руководство по техническому надзору за постройкой судов и изготовлением материалов и изделий. Надзор за изготовлением изделий для судов /Регистр. Часть 3. — М.: Транспорт, 1992 440 с.

48. Руководство по техническому надзору за постройкой судов и изготовлением материалов и изделий. Надзор за постройкой судов /Регистр. Часть 4. — М.: Транспорт, 1992. — 443 с.

49. Мозгалевский A.B., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика (непрерывные объекты): Учеб. Пособие для вузов. — М.: «Высшая школа», 1975. — 207 с.

50. Кузнецов С.Е. Основы технической диагностики судового электрооборудования и средств автоматизации: Тексты лекций. — М.: В/О «Мортехреклама», 1985. — 56 с.

51. Авик Ю.Н., Айзенштадт Е.Б., Гилерович Ю.М., Горбунов Б.А., Сержантов В.В. Гребные электрические установки. Справочник. — JL: Судостроение, 1975. — 320 с.

52. Мезин Е.К. Судовые электрические машины. Учебник. — JL: Судостроение, 1985. — 320 с.

53. Котриков К.П., Васильев В.Н., Мирошниченко И.С. Эксплуатация и ремонт судовых электрических машин. — М.: Транспорт, 1981. —224 с.

54. Проект реконструкции гребных двигателей постоянного тока фирмы «Сименс Шуккерт», установленных на ледоколе «Москва». ОСД.084.375 В/о «Главэлектроремонт». — М.: ЦКТБЭР, 1970. —48 с.

55. Проект реконструкции главных генераторов постоянного тока фирмы «Сименс Шуккерт», установленных на ледоколе «Москва». ОСД.084.418Д В/о «Главэлектроремонт». — М.: ЦКТБЭР, 1970. —31с.

56. Нюрнберг В. Испытание электрических машин. — М. —Л.: Гос-энергоиздат, 1959. — 336 с.

57. Справочник по ремонту крупных электродвигателей /Под ред. Р.И. Соколова. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 272 с.

58. Ocena odpornosci izolacji zlobkowej na dzialanie srodowiska wilgot-nego i wilgotnego slonego / Lukaszek Lucjan, Bill Ryszard // Pr. Inst, elektrotechn. —1993. — 41, № 175. — C. 77-95.

59. Диагностика изоляции обмоток электрических машин постоянным напряжением / Глинка Т. // Электричество. — 1998. — № 1.1. С. 60-63.

60. Diagnostika a kvalita elektroizolacneho systemu / Sandrik Pavol, Zlatovsky Jan // EKT: Elektroizol. a kabl. techn. Elektroizol. a kabl. techn.. —1998. — 51, № 1-2. — C. 28-31.

61. Маликов И.М., Зайденберг М.Г. Справочник инженера испытателя судовой электрорадиоаппаратуры. — Д.: Судостроение, 1976.350 с.

62. Лазаревский Н.А., Шафранский В.А. Дефектация судовых электрических машин. — Л.: Судостроение, 1981. — 76 с.

63. Магаршак Б.Г. Судовые электроизмерительные приборы. Справочник. — 2-ое изд., перераб. и доп. — Л.: Судостроение, 1976.350 с.

64. Новые разработки и исследования в области электрической изоляции /Составитель д-р техн. наук Д.М. Казарновский. — Л.: НТОЭиЭП, 1975. —235 с.

65. Локшин М.В., Сви П.М. Измерение диэлектрических потерь высоковольтной изоляции. — М.: Энергия, 1973. — 144 с.

66. Техника высоких напряжений. Под ред. М.В. Костенко. М.: Высшая школа, 1973. — 528 с.

67. Логвинов В.Т., Ясинский Ю.А. Аппарат для испытания электрической прочности витковой изоляции секций статорных обмоток высоковольтных электрических машин. — В сб.: Электрические машины и аппараты. Выпуск 3. Чебоксары, 1973, с. 27 38.

68. Бессуднов Е.П. Обнаружение мест дефектов изоляции обмоток электрических машин постоянного тока. — М.: Энергия, 1977. — 120 с.

69. Абрамов А.И., Аветиков Г.В., Извеков В.И. Устройство для импульсного испытания межвитковой изоляции обмоток: Сб. науч.тр. /Моск. энергетич. ин-т. — М.: МЭИ, 1972. — Вып. 138, с. 152 -155.

70. The effect of coil parameters on the distribution of steep-fronted surges in machine windings / Guardado j. l., Cornick k. j. // IEEE Trans. Energy Convers. — 1992. — 7, № 3. — P. 552-558.

71. Zerstörungsfreie Wicklungsprufung: Mit sanfter Gewalt / Schlichting S. // Elek. Masch. —1994. — 73, № 6. — P. 23-25.

72. Blahnik R. Research of aging of epoxy resins. IEEE Newsletter Electrical Insulation Group, 1975, v. 11, № 4, p. 2-3.

73. Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов. Основное руководство. РД 31.20.50 87. — М.: В/О «Мор-техреклама», 1988. — 220 с.

74. Правила технической эксплуатации морских судов. Основное руководство. РД 31.20.01-97. — М.: Мортехинформреклама, 1997. — 64 с.

75. Правила классификации и постройки морских судов /Морской Регистр судоходства. — С.-П.: Морской Регистр судоходства, 1995. —т. И —442 с.

76. Бернштейн JIM. Изоляция электрических машин общего назначения. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоиздат, 1981. — 376 с.

77. Гемке Р.Г. Неисправности электрических машин. — 8-е изд., перераб. и доп. — JL: Энергия, 1975. — 296 с.

78. Чуркин А.П., Смирнов В.В. Опыт эксплуатации и ремонта главных электрических машин ледоколов типа «Москва» // Морскойтранспорт: Экспресс информация. Сер. Техническая эксплуатация флота /ЦБНТИ ММФ. — 1975. — Вып. 24 (382). — С. 3 - 20.

79. Meyer H., Jaensch L. Erfahrungen beim Prüfen der Isolirung von Lauferwicklungen grober Gleichstrommaschinen. — Electrotechnische Zeitschrift, 1972, Bd. 93, H. 8, s. 434 439.

80. Шилоносов М.А., Ларин В.М. Электролаборатория промышленного предприятия и ремонт приборов. — 5-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1989. — 400 с.

81. Conference on Dielectric Materials, Measurements and Applications. 21 25 July 1975, Churchill College, Cambridge. — IEE Conference Publication Number 129. Dielectric Materials, Measurements and Applications, p. 336.

82. Новый стандарт на единицы физических величин. — В сб.: Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты высокого напряжения, трансформаторы, силовые конденсаторы. Выпуск 5(109), 1980, с. 23-24.

83. Основы теории цепей: Учебник для вузов. — 4-е изд., перераб. — М.: Энергия, 1975. — 752 с.

84. Зюко А.Г., Коробов Ю.Ф. Теория передачи сигналов: Учебник для вузов. — М.: Связь, 1972. — 282 с.

85. Справочник по радиоэлектронике /Под общ. ред. A.A. Куликовского. — М.: Энергия, 1968. — т.2. — 536 с.

86. Дубровин В.Ю., Кившик А.Ф. Измерение пространственного распределения индукции нестационарного магнитного поля. — Приборы и техника эксперимента, 1978, № 3, с. 180 182.

87. Гитлиц М.В. Магнитная запись сигналов: Учебн. пособие для вузов связи. — М.: Радио и связь, 1981. — 160 с.

88. Богородский Ю.Л. Разрешающая способность систем магнитной записи /Под ред. А.Ф. Богомолова. — М.: Энергия, 1980. — 112 с.

89. Анализатор многомерный АИ 1024 - 4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Внешторгиздат, 1979- 185 с.

90. Брандт 3. Статистические методы анализа наблюдений. Перевод с английского. — М.: Мир, 1975. — 312 с.

91. ЮЗ.Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. Перевод с английского. — М.: Мир, 1974. — 463 с.

92. Юб.Орлов В.А., Филиппов Л.И. Теория информации в упражнениях и задачах: Учеб. пособие для втузов. — М.: Высшая школа, 1976. —136 с.154

93. Коган М.И. Прикладная теория информации. — М.: Радио и связь, 1981. —216 с.

94. Тарасенко Ф.П. Введение в курс теории информации. — Томск.: Издательство Томского университета, 1963. — 240 с.

95. Ковалеров Г.И., Мандельштам С.М. Введение в информационную теорию измерений. — М.: Энергия, 1974. — 376 с.

96. НО.Курс теории информации. Колесник В.Д., Полтырев Г.Ш. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. — 416 с.

97. Ш.Коварский Е.М., Янко Ю.И. Испытание электрических машин. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 320 с.

98. Машины электрические мощностью до 1000 кВт. Испытание изоляции повышенным напряжением в процессе производства. Нормаль ОАА.626.004 67. — М.: 1967. — 52 с.

99. Рис. П1.1. Локальные тепловые разрушения изоляции якорной обмотки ГГ л/к «Москва»

100. Рис. П1.2. Витковое замыкание в лобовой части обмотки якоря с пробоем на корпус в ГЭД л/к «Москва»

101. Рис. П1.3. Выгорание полусекций обмотки якоря в смежных пазах ГГ л/к «Москва» в результате виткового замыкания с пробоем на корпус

102. Рис. П1.4. Витковое замыкание в лобовой части обмотки якоря ГЭД со стороны коллектора л/к «Москва»а) вид дефекта со снятой пазовой изоляциейб) вид с поднятой полукатушкой

103. Рис. П1.5. Выгорание верхней полукатушки якорной обмотки ГГ л/к «Москва» в результате виткового замыканияп/п Средства Переносные мегомметры Разраб. средства

104. Параметр Сопротивление изоляции Яиз, МОм

105. Тип прибора Е6-4А М4100/1 МС-05 М127 Ф4100 М1101М Ф 30 к, «. элок № 3»

106. Рабочее напряжение, В 500 100 2500 200 2500 500 495,8 999,8

107. Отсчет в сек. с начала замера 15 60 15 60 15 60 15 60 15 60 15 60 15 60 15 60

108. Эксперт 1, инж.-эл. мех. по суд. эл. оборуд. 140 300 200 800 200 400 оо оо 170 370 300 400 254,9 491,4 223,3 447,3

109. Эксперт 2, то же 150 300 00 00 100 500 об 00 170 400 300 500 258,1 502,3 220,1 446,5

110. Эксперт 3, инж.-электрик по суд. эл. оборуд 400 700 оо 00 150 500 00 00 170 400 75 400 254,4 493,3 222,5 447,9

111. Эксперт 4, техник-электрик по суд. эл. оборуд. 100 250 400 400 200 300 00 оо 160 350 400 300 256,0 494,8 223,8 445,9

112. Эксперт 5, то же 150 250 100 ОО 100 350 00 00 160 400 100 350 253,7 495,3 218,2 440,8

113. Оценка Среднее значение Киз, МОм 188 360 —- — 150 410 — — 166 384 235 390 255,4 495,4 221,6 445,7

114. Среднеквадратическая погрешность ± £ (^ ), МОм 120,3 191,7 — — 50,0 89,4 — — 5,48 23,0 140,9 74,2 1,72 4,13 2,36 2,83

115. Доверительный интервал ± Ъ-Б (), МОм, при доверительной вероятности равной 0,95 309,3 492,9 — — 128,6 229,8 — — 14,08 59,13 362,2 190,8 4,42 10,62 6,07 7,281969 г.

116. Ледокол «Москва». Отказал ГЭД № 2 (ОМ524/13С) 10, зав. № Д 1103228). Пробой на корпус и короткое замыкание витковой изоляции обмотки якоря.1970 г.

117. Ледокол «Москва». Отказал ГЭД № 2 (СМ524/130 10, зав. № Д 1103228). Витковое замыкание в секциях якоря.

118. Ледокол «Москва». Выведены из эксплуатации ГЭД № 1, 2, 3, 4. Низкое сопротивление корпусной изоляции, пересыхание и выгорание связующих изоляции якорей. Заводской ремонт.1972 г.

119. Ледокол «Ленинград». Отказ ГЭД № 2 (6М524/130 10, зав. № Д 1103231). Износ изоляции обмотки якоря.1973 г.

120. Ледокол «Ленинград». Отказ ГЭД № 2 (ОМ524/130 10, зав. № Д 1103231). Выгорание секций обмотки якоря в двух смежных пазах в результате виткового замыкания.

121. Ледокол «Ленинград». Отказ левого ГЭД (ОМ524/130 10). Межвитковое замыкание нескольких секций обмотки якоря. Простой составил 24 суток 10 час.

122. Дизель электроход «Пенжина». Отказ ГЭД (2МП - 7000 - 125, зав. № 15392). Витковое замыкание секций обмотки якоря.

123. Ледокол «Москва». Отказал ГГ № 8 (ОМ434/80 8, зав. № Д 1103214). Замыкание на корпус обмотки якоря.1641974 г.

124. Ледокол «Москва». Отказал ГГ (ОМ434/80-80,зав.№ Д 1103212, 1103213, 1103214). Разрушение витковой и корпусной изоляции обмоток якорей. Заводской ремонт.1977 г.

125. Ледокол «Москва». Отказал ГЭД № 4 (ОМ524/130 10, зав. № Д 1103228). Витковое замыкание в секции якоря в районе коллекторных петушков с распайкой и вытеканием припоя с соединительных хомутиков верхней и частично с нижней полусекций.1978 г.

126. Паром «Сахалин 5». Отказ ГГ (ГП306А, зав. № 41). Выгорание обмотки якоря под передним бандажом в трех местах, выгорание миканита и коллекторных пластин на дуге 180°, распайка обмотки по петушкам. Восстановлению якоря не подлежит.1980 г.

127. Ледокол «Ф. Литке». Отказ ГЭД (ПГ 147). Выгорание лобовых частей и петушков, распайка бандажа, пробой подбандажной изоляции.1984 г.

128. Ледокол «Москва». Отказ ГГ № 6 (6М434/80 8, зав. № Д 1103212). Выгорание в пазу одной верхней полусекции якорной обмотки с замыканием на железо, выгорание уравнителей в количестве 33 шт.1. Экспертная оценка1. Неразршаюш, испытания

129. ЭЛЕКТРНЧЕСК. {/исп< 1,5 С7н1. Постоя иное1. ПРомышленной чдстоть! .,мизкочас-ТОТНОЕш1. ЧАСТОТи1. Аысока-ЧАСТОТНОЕ1. Импульсное1. ЙЕЭЛЕКТРИЧ60кие

130. Тепловые ПОЛЯ ПОВЕРХНОСТИ ЯКОРЯ1. МЕХАНИЧЕСКИЕ! НА ПРЯЖ.ь иаолзцин

131. СОДЕРЖАНИЕ /гроюкт. распа' \ЬЛ ИЗОЛЯЦИИ11. ВйТКОБАЯ1. РдарашАющиЕ испытанияэлектрическ.ииса>2ии1. ПРОМЫШЛЕН' ной ЧАСТОТЬ1. ПоюволнА,7РОМЫШЛЕН. ЧАСТОТЫ1. ПОСТОЛНКОЕстатаи1. Сомбнннро1. БАННОЕ1. Импульсное169