ГОСТ Р 56830-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Установки скважинных электроприводных лопастных насосов. Общие технические требования
7.6 Методы испытаний
7.6.1 Методы испытаний должны соответствовать ГОСТ 7217, ГОСТ 11828, ГОСТ IEC 60034-2A с учетом изложенного в настоящем стандарте при нормальных значениях климатических условий по ГОСТ 15150, если иные значения не установлены в настоящем стандарте или в технических условиях для конкретных видов испытаний.
7.6.2 Оборудование, приборы и инструмент, необходимые для контроля и испытания электродвигателей, должны соответствовать ГОСТ 11828 и стандартам, приведенным в технических условиях на конкретный тип электродвигателей.
7.6.3 Правильность маркировки, комплектности и упаковки, транспортной маркировки проверяют визуальным осмотром.
7.6.4 Проверку радиального биения шлицевого конца вала относительно центрирующей поверхности, вылет (заглубление) вала, торцевого биения присоединительной поверхности относительно оси вращения вала, измерения габаритных и присоединительных размеров осуществляют при помощи стандартного мерительного инструмента по технологическим процессам, утвержденным в установленном порядке, при горизонтальном положении электродвигателя и гидрозащиты.
7.6.5 Проверку сочленения шлицевых соединений проводят путем установки шлицевой муфты на шлицевой конец вала. Шлицевая муфта должна устанавливаться на вал от руки при любом положении зубьев.
7.6.6 Массу определяют путем взвешивания на весах по ГОСТ Р 53228. Взвешивание электродвигателя и гидрозащиты проводят при установленных транспортировочных крышках и заполненных диэлектрическим маслом. Взвешивание секционных электродвигателей проводят посекционно.
7.6.7 Проверку направления вращения вала электродвигателя (секции) проводят на заполненном диэлектрическим маслом электродвигателе (секции) путем пробного включения. При подключении к фазам обмотки статора одноименных фаз источника питания, ротор электродвигателя должен вращаться по часовой стрелке (вправо), если смотреть сверху, со стороны головки токоввода. Левое вращение не допускается.
7.6.8 При приемо-сдаточных испытаниях электродвигателя (секции) ток и потери короткого замыкания следует определять при напряжении равном 30 - 50% номинального значения. Конкретные значения для каждого типа электродвигателя (секции) должны быть приведены в конструкторской документации.
7.6.9 При периодических и типовых испытаниях ток короткого замыкания Iк, А, и потери короткого замыкания Pк, кВт, следует приводить к расчетной рабочей температуре t = 115 °C по следующим формулам.
Полное сопротивление Zк.и, Ом, при температуре опыта tи
, (7.1)
где Uк - подведенное линейное напряжение, В;
Iк.и - ток, А, при температуре опыта tи.
Коэффициент мощности , при температуре опыта tи
, (7.2)
где Pк.и - потребляемая мощность, кВт, при температуре опыта tи.
Активное сопротивление Rк.и, Ом, при температуре опыта tи
. (7.3)
Реактивное сопротивление Xк, Ом, при расчетной рабочей температуре tи
. (7.4)
Активное сопротивление Rк, Ом, при расчетной рабочей температуре t
, (7.5)
где t - расчетная рабочая температура, °C;
tи - температура опыта, °C.
Полное сопротивление Zк, Ом, при расчетной рабочей температуре t
. (7.6)
Ток Iк, А, при расчетной температуре t
. (7.7)
Коэффициент мощности , при расчетной рабочей температуре t
. (7.8)
Потребляемая мощность Pк, кВт, при температуре опыта t
. (7.9)
Допускается опытное определение тока, потерь короткого замыкания и начального пускового вращающего момента при пониженном напряжении, но не менее 60% номинального.
7.6.10 Обкатку электродвигателей (секций) проводят в режиме холостого хода при воздушном охлаждении.
7.6.11 Ревизию электродвигателя (секции) проводят по технологическим процессам, утвержденным в установленном порядке. При проведении ревизии проверяют состояние трущихся поверхностей радиальных и упорных подшипников, поверхностей роторных секций и лобовых частей обмотки статора.
7.6.12 При приемо-сдаточных испытаниях электродвигателей (секций) ток и потери холостого хода определяют при температуре обмотки статора (115 +/- 15) °C.
7.6.13 Если частота источника питания при снятии характеристики холостого хода электродвигателей (секций) отличается от номинальной не более чем на 1%, то измеренные значения к номинальной частоте не приводят.
7.6.14 Время выбега ротора следует определять в нагретом состоянии электродвигателя (секции) при температуре обмотки статора (115 +/- 15) °C секундомером или другим прибором, обеспечивающим требуемую точность.
7.6.15 Измерение сопротивления изоляции обмотки статора относительно корпуса производят на заполненном маслом электродвигателе (секции). Сопротивление изоляции обмотки статора в нагретом состоянии определяют при температуре обмотки статора (115 +/- 15) °C.
7.6.16 Испытание изоляции обмотки статора относительно корпуса и испытание междувитковой изоляции на электрическую прочность проводят на заполненном маслом электродвигателе (секции) при температуре обмотки статора (115 +/- 15) °C. При испытании изоляции обмотки статора секции электродвигателя на электрическую прочность относительно корпуса испытательное напряжение следует устанавливать, исходя из номинального напряжения электродвигателя в сборе, значение которого указано в конструкторской документации на конкретные типы электродвигателей.
7.6.17 Проверку заполнения маслом готового к упаковке электродвигателя (секции) проводят по технологическим процессам, утвержденным в установленном порядке.
7.6.18 Герметичность электродвигателя (секции) проверяют при помощи манометра давлением масла в 1,0 МПа (10 кгс/см2) в течение 5 мин. Течь масла, запотевание стыков не допускается. При падении стрелки манометра во время испытаний провести дозаправку масла для компенсации сжатия воздуха, оставшегося в обмотке статора, и повторить опыт. При невозможности устранить падение стрелки манометра результаты испытаний считать неудовлетворительными.
7.6.19 При определении зависимости механических потерь от температуры обмотки статора электродвигатель (секция) должен работать в режиме холостого хода при номинальном напряжении и естественном воздушном охлаждении. Механические потери определяют вычитанием из потребляемой мощности суммы потерь в стали и основных потерь в обмотке статора. Температуру обмотки статора определяют методом сопротивления.
7.6.20 КПД, коэффициент мощности и скольжения при номинальной нагрузке следует определять при расчетной рабочей температуре.
7.6.21 Предпочтительным методом определения КПД электродвигателей (секций) считается прямой метод измерения.
КПД, %, при непосредственных методах его определения вычисляют по формуле
, (7.10)
где P1 - потребляемая мощность, Вт;
P2 - выходная мощность, Вт.
Допускается определение КПД другими методами в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60034-2-1. Методика косвенного определения КПД двигателя приведена в приложении Н.
7.6.22 Определение максимального и минимального вращающих моментов непосредственной нагрузкой допускается проводить при пониженном напряжении, но не менее 60% номинального. Пересчет максимального и минимального вращающих моментов с пониженного напряжения на номинальное производят по квадрату напряжения.
7.6.23 Для секционного электродвигателя в сборе пересчет потерь короткого замыкания, начального пускового, максимального и минимального вращающих моментов производят по результатам испытаний верхней секции кратным увеличением этих параметров по числу секций в электродвигателе.
7.6.24 Температуру перегрева обмотки статора относительно охлаждающей жидкости определяют при испытаниях на нагревание, которое проводят в продолжительном номинальном режиме работы S1 до достижения практически установившейся температуры электродвигателя.
Температура перегрева обмотки статора определяется как разность между температурой обмотки статора и температурой охлаждающей жидкости на входе системы охлаждения электродвигателя.
При проведении испытаний на нагревание охлаждающей жидкостью является вода. Температура охлаждающей жидкости должна быть в пределах от 60 °C до 71 °C и скорость ее движения между корпусом статора электродвигателя и обсадной колонны (или ее имитатором) должна быть в пределах от 0,27 до 0,34 м/с.
Среднюю температуру обмотки статора определяют методом сопротивления, путем измерения сопротивления этих обмоток в практически холодном и в нагретом состоянии.
Сопротивление обмотки статора в нагретом состоянии следует определять из кривой зависимости сопротивления от времени, снятой после отключения питания электродвигателя и его остановки. Первое измерение сопротивления следует производить не позднее 20 с после отключения. Последующие измерения производят через каждые 10 с. Число измерений должно быть не менее шести. Значение сопротивления обмотки статора в нагретом состоянии определяют экстраполяцией полученной кривой на момент отключения.
Превышение температуры обмотки статора над температурой охлаждающей среды , в этом случае определяется по формуле
, (7.12)
где Rг - сопротивление обмотки в нагретом состоянии, Ом;
Rх - сопротивление обмотки в практически холодном состоянии, Ом;
- температура обмотки в практически холодном состоянии, °C;
- температура охлаждающей среды, °C;
- температурный коэффициент сопротивления материала обмотки в диапазоне температур от 0 °C до 100 °C. Для медных обмоток величина дроби
принимается равной 235. При применении обмоток из других материалов величина дроби
определяется подстановкой температурного коэффициента сопротивления для данного материала.
Температуру обмотки статора при эксплуатации определяют как сумму температур перегрева обмотки статора и окружающей среды. При этом температура обмотки статора не должна превышать предельной длительно допускаемой температуры.
Максимальная температура окружающей среды, предельная длительно допускаемая температура обмотки статора должны быть указаны в технических условиях на конкретные типы электродвигателей.
7.6.25 Уровень вибрации измеряется во время обкатки электродвигателя и гидрозащиты по методике, согласно [7].
7.6.26 Определение индекса поляризации электродвигателя производить напряжением 5000 В. Замер изоляции производить на практически холодном электродвигателе при температуре окружающей среды (20 +/- 10) °C в течение 10 мин. Фиксируется значение сопротивления изоляции через 1 мин - R1, и через 10 мин - R10. Индекс поляризации равен
. (7.13)
7.6.27 Методы испытаний электродвигателей с СПТ должны быть изложены в технических условиях на конкретные типы электродвигателей.
7.6.28 Обкатку гидрозащиты проводят при воздушном охлаждении. Внешняя система подачи и циркуляции масла должна быть отключена. Обкатка гидрозащиты без нагрузки должна проводиться не менее 15 мин. Подачу осевой нагрузки на вал, необходимо осуществлять пошагово, до максимально разрешенной величины. Шаг увеличения нагрузки - не более 2,0 кН (200 кГс). На каждом интервале с нагрузкой необходимо проводить обкатку не менее 5 мин. Температура узла пяты, замеренная на корпусе, относительно температуры окружающей среды, не должна превышать 60 °C.
7.6.29 Обкатку гидрозащиты проводят на номинальной частоте вращения. Потребляемая мощность гидрозащиты во время обкатки не должна превышать величин, установленных в конструкторской документации.
7.6.30 Герметичность гидрозащиты проверяют давлением масла в 0,1 МПа ((1 + 0,2) кгс/см2), контролируемым манометром, в течение 5 мин, течь масла, запотевание стыков не допускается.
7.6.31 Проверку срабатывания элементов конструкции для стравливания давления во время эксплуатации проводят по технологическому процессу, утвержденному в установленном порядке.