IEEE Std 432-1992 Guide For Insulation Maintenance For Rotating Electrical Machinery PDF

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IEEE Std 432-Revisión de IEEE Std 432-Guía IEEE para el mantenimiento del aislamiento paramaquinaria eléctrica giratoria (de 5 hp a menos de 10000hp)PatrocinadorComité de Maquinaria EléctricadelSociedad de ingeniería energética IEEEAprobado el 18 de junio de 1992Junta de estándares IEEEAprobado el 4...

Description

IEEE Std 432-1992 Revisión de IEEE Std 432-1976

Guía IEEE para el mantenimiento del aislamiento para maquinaria eléctrica giratoria (de 5 hp a menos de 10000 hp)

Patrocinador

Comité de Maquinaria Eléctrica del Sociedad de ingeniería energética IEEE

Aprobado el 18 de junio de 1992

Junta de estándares IEEE Aprobado el 4 de enero de 1993

Instituto Americano de Estándares Nacionales

Resumen: Se presenta la información necesaria para permitir una evaluación efectiva de los sistemas de aislamiento de máquinas eléctricas rotativas medianas y pequeñas. La guía está destinada a aplicarse en general a las máquinas industriales refrigeradas por aire con potencias de 5 CV a 10000 CV. Sin embargo, los procedimientos pueden resultar útiles para otros tipos de máquinas. Palabras clave: mantenimiento del sistema eléctrico industrial, mantenimiento del sistema eléctrico, aislamiento de la máquina giratoria

The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.345 East 47th Street, Nueva York, NY 10017-2394, EE. UU. Copywright © 1992 por el

Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. Todos los derechos reservados. Publicado 1992

Impreso en los Estados Unidos de América ISBN 1-55937-237-0

Ninguna parte de esta publicación puede reproducirse de ninguna forma, en un sistema de recuperación electrónico o de otro modo, sin el permiso previo por escrito del editor.

Estándares IEEE Los documentos se desarrollan dentro de los Comités Técnicos de las Sociedades de IEEE y los Comités de Coordinación de Normas de la Junta de Normas de IEEE. Los miembros de los comités sirven de forma voluntaria y sin compensación. No son necesariamente miembros del Instituto. Los estándares desarrollados dentro de IEEE representan un consenso de la amplia experiencia en el tema dentro del Instituto, así como aquellas actividades fuera del IEEE que han expresado interés en participar en el desarrollo del estándar.

El uso de un estándar IEEE es totalmente voluntario. La existencia de un estándar IEEE no implica que no existan otras formas de producir, probar, medir, comprar, comercializar o proporcionar otros bienes y servicios relacionados con el alcance del estándar IEEE. Además, el punto de vista expresado en el momento en que se aprueba y publica una norma está sujeto a cambios provocados por los avances en el estado de la técnica y los comentarios recibidos de los usuarios de la norma. Cada estándar IEEE está sujeto a revisión al menos cada cinco años para revisión o reafirmación. Cuando un documento tiene más de cinco años y no ha sido reafirmado, es razonable concluir que su contenido, aunque todavía tiene algún valor, no refleja totalmente el estado actual de la técnica. Se advierte a los usuarios que verifiquen para determinar si tienen la última edición de cualquier estándar IEEE.

Los comentarios para la revisión de los Estándares IEEE son bienvenidos de cualquier parte interesada, independientemente de su afiliación a IEEE. Las sugerencias para cambios en los documentos deben ser en forma de cambio de texto propuesto, junto con los comentarios de apoyo apropiados.

Interpretaciones: Ocasionalmente pueden surgir preguntas con respecto al significado de porciones de estándares en lo que respecta a aplicaciones específicas. Cuando se señale a la atención del IEEE la necesidad de interpretaciones, el Instituto tomará medidas para preparar las respuestas adecuadas. Dado que los estándares IEEE representan un consenso de todos los intereses involucrados, es importante asegurarse de que cualquier interpretación también haya recibido la concurrencia de un equilibrio de intereses. Por esta razón, el IEEE y los miembros de sus comités técnicos no pueden brindar una respuesta instantánea a las solicitudes de interpretación, excepto en aquellos casos en los que el asunto haya recibido previamente una consideración formal.

Los comentarios sobre las normas y las solicitudes de interpretación deben dirigirse a:

Secretario, Junta de Normas IEEE 445 Hoes Lane Apartado de correos 1331 Piscataway, Nueva Jersey 08555-1331 Estados Unidos

Los documentos de las Normas IEEE son adoptados por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos sin tener en cuenta si su adopción puede involucrar patentes sobre artículos, materiales o procesos. Tal adopción no asume ninguna responsabilidad para con el propietario de la patente, ni asume obligación alguna para las partes que adoptan los documentos de normas.

Prefacio [Este prólogo no es parte de IEEE Std 432-1992, Guía IEEE para el mantenimiento de aislamiento para maquinaria eléctrica giratoria (5 hp a menos de 10000 hp)]

El propósito de esta guía es presentar la información necesaria para permitir una evaluación efectiva de los sistemas de aislamiento de máquinas eléctricas rotativas medianas y pequeñas. Dicha evaluación debería servir como guía para el grado de mantenimiento o reemplazo que podría considerarse necesario y también ofrecer alguna indicación de la confiabilidad del servicio futuro del equipo en consideración.

Para cumplir con estas funciones, se debe revisar lo siguiente:

1)

Condiciones de servicio que reducen la vida útil del aislamiento

2)

Sistemas de aislamiento en uso general

3)

Métodos de inspección visual

4)

Principios de las pruebas de mantenimiento del aislamiento

5)

Pruebas de aislamiento eléctrico

6)

Métodos para limpiar estructuras de aislamiento.

Esta revisión de IEEE Std 432-1976 fue preparada por el Grupo de Trabajo P432, que tenía los siguientes miembros en el momento en que se completó esta norma:

RL Balke, Silla DK Arndt

RF Sharrow

WB Penn

RH Yerke

Esta publicación fue preparada originalmente por un grupo de trabajo del Comité de Máquinas Rotativas de la Sociedad de Ingeniería de Energía de IEEE. La composición del grupo de trabajo fue la siguiente:

WA Weddendorf, Silla DA Addison D. Bartos

EA Boulter JM marrón

CJ Herman PW Hernick JS Johnson

EB cuajadas

JL Kuehlthau VS McFerlin WB Penn

WH Farrell

S. Rowntree

AWW Cameron

ER Scattergood

FR Schleif CC Sergent RF Sharrow EC Starr HP Walker ES Yates

Las siguientes personas estaban en el Subcomité de Aislamiento (ahora Materiales) que aprobó esta guía para presentarla al Comité de Maquinaria Eléctrica:

EJ Adolpson PE Alexander D. Arndt

RL Balke WH Bentley, Jr. EA Boulter LE Braswell, III LW Buchanan AWW Cameron JL Cohon RJ Flaherty Fuerte EM

iii

BK Gupta RA Huber Soy Iversen TB Jenkins LF Klataske TM Kluk

OM Nassar RH Rehder CM Rowe DE Schump RF Sharrow RL Schultz

S. Lindholm

WG más rígido

TJ Lorenz CY Lu

Piedra GC

R. Mayschak

RJ McGrath JG Myers

JE Timperly RF Weddleton JJ Wilkes M. Zgraggen

Las siguientes personas estaban en el comité de votación del Comité de Maquinaria Eléctrica que aprobó esta guía para presentarla a la Junta de Normas de IEEE:

JC Andreas RH Auerbach RG Bartheld JC Botts LW Buchanan AW Cameron CC Chan MV Chari JL Cohon AG Conrad PG Cummings NA Demerdash Dumper WC JS Edmonds JS Ewing JA Fickling C. Flick

NK Ghai GL Godwin BEB Gott DR Verde Novios FH CA Bruto B. Gupta

HB Hamilton MS Helm GW Herzog MH Hesse TJ Higgins

JC Hogan CH Holley VB Honsinger RF Horrell WD Jones

JA Oliver WB Penn M. Poloujadoff

SE Jordania

MA Rahman

EI Rey JL Kirtley

CM Rowe

L. Klataske

MS Sarma

PC Krause SB Kuznetsov DR Lambrecht PRH Landrieu LM Levy TA Lipo TJ Lorenz WJ Martiny CH Merrifield EF Merrill EJ Michaels JR Michalec LW Montgomery EH Myers SA Nasar TW Nehl NE Nilsson

PW Sauer

P. Nippes

DW Novotny JL Oldenkamp

J. Pospisil

EP Priebe

Salón SJ

AC Seidl DK Sharma Hojas MW Hojas de WJ

EP Smith JF Szablya PH Trickey PJ Tsivitse SD Umans P. Walker

TC Wang RF Weddleton JC Blanco EC Whitney JJ Wilkes RL Winchester EJ Woods S. Zocholl

Cuando el IEEE Standards Board aprobó este estándar el 18 de junio de 1992, tenía los siguientes miembros:

Marco W. Migliaro, Silla Donald C. Loughry, Vicepresidente

Andrew G. Salem, Secretario

Dennis Bodson

Donald N. Heirman

T. Don Michael *

Paul L. Borrill

Ben C. Johnson

John L. Rankine

Campamento Clyde

Walter J. Karplus

Wallace S. Leer

Donald C. Fleckenstein

Ivor N. Knight

Ronald H. Reimer

Jay Forster *

Joseph Koepfinger *

Gary S. Robinson

David F. Franklin

Irving Kolodny

Martin V. Schneider

Ramiro García

DN ÒJimÓ Logothetis

Terrance R. Whittemore

Thomas L. Hannan

Lawrence V. McCall

Donald W. Zipse

* Miembro Emérito También se incluyen los siguientes enlaces de la Junta de Normas IEEE sin derecho a voto:

Satish K. Aggarwal

Richard B. Engelman

James Beall

David E. Soffrin

Stanley Warshaw

Kristin M. Dittmann, Editor de proyectos de estándares IEEE

iv

CLÁUSULA

1.

Introducción................................................. .................................................. .................................................. .... 1 1.1 Alcance ................................................ .................................................. .................................................. ...... 1

1.2 Referencias ................................................ .................................................. ................................................ 1

2.

La importancia del mantenimiento .............................................. .................................................. ........................ 2

3.

Condiciones de servicio que reducen la vida útil del aislamiento ............................................. .................................................. ...... 2

4.

Sistemas de aislamiento en uso general ............................................. .................................................. ...................... 3

4.1 Piezas aisladas ............................................... .................................................. ........................................... 3 4.2 Aislamiento del devanado del inducido .............................................. .................................................. .................... 4

4.3 Bobinados de campo ............................................... .................................................. .......................................... 4 4.4 Aislamiento de aparejos de escobillas ............................................. .................................................. ............................ 5

4.5 Ensamblaje del núcleo y el marco ............................................. .................................................. .......................... 5

5.

Métodos de inspección visual ............................................... .................................................. ................................. 5

5.1 Devanado del inducido ............................................... .................................................. .................................... 6 5.2 Bobinados de campo ............................................... .................................................. .......................................... 7

5.3 Montaje de maleza ............................................... .................................................. ........................................... 8

5.4 Ensamblaje de núcleo y marco ............................................. .................................................. .......................... 8

6.

Principios de prueba de mantenimiento de aislamiento .............................................. .................................................. ......... 8

7.

Pruebas para discernir la debilidad existente ............................................. .................................................. .................... 9

7.1 Pruebas de resistencia de aislamiento a baja tensión ........................................... .................................................. .9

7.2 Pruebas de absorción dieléctrica .............................................. .................................................. ....................... 9 7.3 Pruebas de sobretensión ............................................... .................................................. ................................... 10 7.4 Pruebas de aislamiento entre vueltas .............................................. .................................................. ......................... 10 7.5 Pruebas de sonda de descarga de ranura y corona ........................................... .................................................. ...... 11 7.6 Pruebas de impedancia del devanado del rotor ............................................. .................................................. ............... 11

8.

Pruebas para dar una indicación de la confiabilidad esperada del servicio .......................................... ....................................... 12

8.1 Pruebas de factor de potencia de aislamiento ............................................ .................................................. ................... 12

8.2 Prueba de sobretensión controlada (CC) ........................................... .................................................. .............. 12

9.

Otras pruebas especiales ............................................... .................................................. .......................................... 13 9.1 Prueba de aislamiento interlaminar del núcleo del estator ............................................ .................................................. .... 13

9.2 Cortocircuitos entre vueltas en rotores cilíndricos ........................................... .............................................. 13 9.3 Resistencia de contacto de bobina a núcleo .......................................... .................................................. .................. 14

10.

Instrucciones de limpieza ................................................ .................................................. ...................................... 14 10.1 Limpieza de servicio de campo - Máquinas ensambladas ............................................. .......................................... 14

10.2 Taller de servicio - Máquinas desmontadas .............................................. .................................................. .. 15

v

PÁGINA

11.

Bibliografía................................................. .................................................. .................................................. .15

Anexo A Discusión de las pruebas descritas en la guía (informativo) ...................................... ..................................... 17 Anexo B Evaluación de la condición del aislamiento de maquinaria eléctrica giratoria a partir de una inspección visual (informativo) ... 21

Guía IEEE para el mantenimiento del aislamiento para maquinaria eléctrica giratoria (de 5 hp a menos de 10000 hp)

1. Introducción

1.1 Alcance Esta guía de mantenimiento de aislamiento es aplicable a máquinas eléctricas industriales rotativas refrigeradas por aire con potencias de 5 hp a 10000 hp. Los procedimientos detallados en este documento también pueden ser útiles para otros tipos de máquinas.

1.2 Referencias Esta guía debe utilizarse junto con las siguientes publicaciones. Cuando las normas son reemplazadas por una revisión aprobada, la revisión debe aplicarse. [1] IEEE Std 4-1978, Técnicas estándar IEEE para pruebas de alto voltaje (ANSI). 1 [2] IEEE Std 43-1974 (Reaff 1991), práctica recomendada de IEEE para probar la resistencia del aislamiento de maquinaria giratoria (ANSI).

[3] IEEE Std 56-1977 (Reaff 1991), Guía IEEE para el mantenimiento del aislamiento de maquinaria rotativa LargeAC (10 000 kVA y más) (ANSI).

[4] IEEE Std 62-1978, Guía IEEE para pruebas de campo de aislamiento de aparatos eléctricos.

[5] IEEE Std 67-1990, Guía IEEE para la operación y mantenimiento de generadores de turbina (ANSI).

[6] IEEE Std 95-1977 (Reaff 1991), práctica recomendada de IEEE para pruebas de aislamiento de maquinaria rotativa de CA grande con alto voltaje directo (ANSI).

[7] IEEE Std 100-1988, Diccionario estándar IEEE de términos eléctricos y electrónicos, 4ª ed. (ANSI). 1

Las publicaciones de IEEE están disponibles en el Institute of Electrical and Electronics Engineers, Service Center, 445 Hoes Lane, P. 0. Box 1331, Piscataway, NJ 08855-1331, EE. UU.

IEEE Std 432-1992

GUÍA IEEE PARA EL MANTENIMIENTO DEL AISLAMIENTO

[8] IEEE Std 433-1974 (Reaff 1991), práctica recomendada de IEEE para pruebas de aislamiento de maquinaria rotativa de CA grande con alto voltaje a muy baja frecuencia (ANSI).

[9] IEEE Std 492-1974 (Reaff 1986), Guía IEEE para la operación y mantenimiento de hidrogeneradores (ANSI). [10] IEEE Std 522-1992, Guía IEEE para probar el aislamiento entre vueltas en bobinas de estator enrolladas en forma para máquinas eléctricas giratorias de corriente alterna.

2. La importancia del mantenimiento

Las máquinas eléctricas rotativas son estructuras complejas que están sujetas a tensiones mecánicas, eléctricas, térmicas y ambientales de diversa magnitud. De los diversos componentes, los sistemas de aislamiento son los más susceptibles al envejecimiento o daño debido a estas tensiones. Por tanto, la vida útil de una máquina eléctrica dependerá en gran medida de la capacidad de servicio de los sistemas de aislamiento.

Cuando la confiabilidad es motivo de preocupación, se recomiendan programas adecuados de inspección y prueba para asegurar que el equipo se mantenga en condiciones satisfactorias para minimizar la posibilidad de fallas en servicio.

La experiencia y los datos obtenidos de los programas regulares de inspección y prueba de mantenimiento pueden, además de proporcionar una evaluación del estado actual del equipo, dar alguna indicación de las tendencias a largo plazo y la probable necesidad de reparación o reemplazo en el futuro.

La medida en que se lleve a cabo un programa de mantenimiento dependerá en gran medida de la propia experiencia y filosofía del operador, pero también debe tener en cuenta la importancia de la fiabilidad del servicio para el equipo. Cuando se requiera una alta confiabilidad en el servicio, se recomienda encarecidamente un programa de mantenimiento regular que incluya el desmontaje periódico y un examen visual experto del equipo, junto con la aplicación de pruebas eléctricas de importancia compr...