Przejdź do głównej treści
ELE.07-01-26.06-SGCzerwiec 2026 · 18 kroków · ok. 40 min · 37 kryteriów z klucza

Rozwiązanie krok po kroku: Ocena izolacji wirnika generatora

Po naprawie wirnika generatora 50WT20H-100 (282,4 MVA) trzeba ocenić stan izolacji uzwojenia wirnika metodą prof. T. Glinki. Z wyników pomiarów w tabeli 2 rysuje się trzy charakterystyki (R₆₀ = f(U₀), Uod = f(t), ip = f(t)), oblicza parametry diagnostyczne, porównuje je z kryteriami z tabeli 3 i wystawia ocenę punktową, a na koniec uzupełnia schemat pomiarowy do wyznaczania odbudowy napięcia - z wyłącznikami K1 i K2 w stanie rozładowania izolacji.

Model „d”, czyli dokumentacja na papierze. Zdający wpisuje ręcznie odczyty, wyniki obliczeń, oznaczenia z rysunków i wnioski do tabel, wykresów i schematów wydrukowanych w arkuszu. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Kolejność kroków idzie za kolejnością tabel i rysunków w arkuszu, a w obrębie jednej tabeli - za kryteriami klucza. Wykresy i dorysowane elementy schematu są w podglądzie narysowane na siatce i schemacie z arkusza, tak jak zrobiłby to zdający ołówkiem i linijką.

Dane. Wszystkie liczby pochodzą z treści zadania, tabel i rysunków arkusza CKE. Każdy wynik jest w skrypcie policzony z tych danych i porównany z kluczem oceniania, a każda wpisana nazwa - z tekstem kryterium. Tam, gdzie klucz przyjmuje kilka zapisów, w kroku jest to zaznaczone. Wiedza z energetyki spoza arkusza (np. znaczenie liter w oznaczeniu kotła, symbole na schemacie) jest w kroku nazwana wprost jako wiedza ogólna.

Bezpieczeństwo. To materiał do nauki pracy z dokumentacją. Przeglądy, pomiary i naprawy kotłów, generatorów i urządzeń elektroenergetycznych wykonują wyłącznie osoby z odpowiednimi uprawnieniami (świadectwa kwalifikacyjne), według instrukcji eksploatacji i poleceń na piśmie - rozwiązanie arkusza ich nie zastępuje. Pomiary izolacji wykonuje się na maszynie odłączonej od sieci, a po każdej próbie uzwojenie trzeba rozładować - to też jest rola wyłącznika K2 w tym układzie.

Najważniejsze założenie. Uzwojenie wirnika pracuje przy napięciu wzbudzenia 600 V DC (tabela 1, poz. 9) - to jest jego napięcie znamionowe UN, a nie 15,75 kV stojana. Dlatego w tabeli 3 bierze się kryteria „dla UN ≤ 1 kV”.

To jedno z możliwych rozwiązań - skale wykresów można dobrać inaczej, byle były liniowe.

Jak liczą się punkty. Klucz ma 37 kryteriów w 4 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 28 punktów - można stracić 9 kryteriów i nadal zdać.

  1. Etap 1: Charakterystyki układu izolacyjnego (rysunek 1)

    Kroki 1-5 · po tym etapie masz 7 z 37 kryteriów (pkt)

    Krok 1: Wykres I: osie i skala

    Kryteria: ,

    R.1.1 dla zależności R60 = f(U0) opisana jest oś Y: R60 i oś X: U0

    R.1.4 dla wykresu zależności R60 = f(U0) zastosowana jest skala liniowa

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Narysuj charakterystyki parametrów układu izolacyjnego: R60 = f(U0), Uod = f(t) i ip = f(t).

    Oś pionowa to R₆₀ w MΩ, pozioma U₀ w V - opis osi z jednostką to osobne kryterium. Skala liniowa od zera: jedno oczko siatki to 50 V na osi poziomej i 100 MΩ na pionowej, podziałki co 200 V i co 500 MΩ. Tak dobrana skala mieści 1 200 V i 2 000 MΩ w polu wykresu.

    Typowe błędy

    Podziałki nierównomierne (np. kolejne wartości z tabeli w równych odstępach mimo skoku 1 000 -> 1 200 V) - to już nie jest skala liniowa.

    Dokument po tym kroku
  2. Krok 2: Wykres I: punkty pomiarowe

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Narysuj charakterystyki parametrów układu izolacyjnego: R60 = f(U0), Uod = f(t) i ip = f(t).

    Dziesięć punktów z tabeli 2, poz. 1 (od 200 V i 2 000 MΩ do 1 200 V i 1 750 MΩ), połączonych linią ciągłą. Rezystancja maleje z napięciem bardzo łagodnie - to cecha zdrowej izolacji.

    Dokument po tym kroku
  3. Krok 3: Wykres II: osie i skala

    Kryteria: ,

    R.1.2 dla zależności Uod = f(t) opisana jest oś Y: Uod i oś X: t

    R.1.5 dla wykresu zależności Uod = f(t) zastosowana jest skala liniowa

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Narysuj charakterystyki parametrów układu izolacyjnego: R60 = f(U0), Uod = f(t) i ip = f(t).

    Oś pionowa Uod w V, pozioma t w s; skala liniowa: oczko = 12,5 s i 10 V, podziałki co 50 s i co 20 V.

    Dokument po tym kroku
  4. Krok 4: Wykres II: punkty pomiarowe

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Narysuj charakterystyki parametrów układu izolacyjnego: R60 = f(U0), Uod = f(t) i ip = f(t).

    Sześć punktów z tabeli 2, poz. 2: napięcie odbudowuje się od 40 V (50 s) do maksimum 110 V przy 250 s, a potem lekko spada (105 V przy 300 s).

    Dokument po tym kroku
  5. Krok 5: Wykres III: osie, skala i punkty

    Kryteria: , ,

    R.1.3 dla zależności ip = f(t) opisana jest oś Y: ip i oś X: t

    R.1.6 dla wykresu zależności ip = f(t) zastosowana jest skala liniowa

    R.1.7 punkty zaznaczone na wykresach są połączone linią ciągłą

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Narysuj charakterystyki parametrów układu izolacyjnego: R60 = f(U0), Uod = f(t) i ip = f(t).

    Oś pionowa ip w μA, pozioma t w s, skala liniowa: oczko = 2,5 s i 0,1 μA. Dwanaście punktów z tabeli 2, poz. 3 - prąd upływu maleje od 1,20 μA do 0,38 μA (prąd absorpcji zanika). Na wszystkich trzech wykresach punkty łączy linia ciągła - to jedno kryterium wspólne dla rysunku.

    Typowe błędy

    Same punkty bez linii albo linia przerywana - kryterium R.1.7 dotyczy wszystkich trzech wykresów naraz.

    Dokument po tym kroku
  6. Etap 2: Parametry diagnostyczne (tabela A)

    Kroki 6-9 · po tym etapie masz 17 z 37 kryteriów (pkt)

    Krok 6: Napięcie znamionowe i napięcie przebicia

    Kryteria: ,

    R.2.1 w poz. 1 napięcie znamionowe wirnika: 600 V

    R.2.2 w poz. 1 Up/UN: 3,5 lub 13,7

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz parametry diagnostyczne układu izolacyjnego uzwojenia wirnika.

    UN wirnika = znamionowe napięcie wzbudzenia 600 V (tabela 1). Napięcia przebicia nie da się odczytać z pomiarów (izolacji nie przebijano), więc zgodnie z uwagą w tabeli A: Up = 3,5 · 600 = 2 100 V i Up/UN = 3,50.

    Typowe błędy

    Przyjęcie 15,75 kV (napięcie stojana) - badane jest uzwojenie wirnika.

    Dokument po tym kroku
  7. Krok 7: Rezystancja przy napięciu znamionowym

    Kryteria: ,

    R.2.3 w poz. 1 R60 dla napięcia znamionowego: 1 900 MΩ lub wielokrotności

    R.2.4 w poz. 1 R60/UN: 3 167 ± 33 lub wielokrotności

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz parametry diagnostyczne układu izolacyjnego uzwojenia wirnika.

    Z tabeli 2: przy U₀ = 600 V R₆₀ = 1 900 MΩ. Ułamek w tabeli A ma jednostki kΩ i V: 1 900 MΩ = 1 900 000 kΩ, 1 900 000 / 600 = 3 166,67 kΩ/V (klucz: 3 167 ± 33).

    Dokument po tym kroku
  8. Krok 8: Odbudowa napięcia

    Kryteria: , ,

    R.2.5 w poz. 2 maksymalna wartość napięcia odbudowanego: 110 V

    R.2.6 w poz. 2 Uod max/U0: 0,18 ±0,02

    R.2.7 w poz. 2 czas odbudowy napięcia: 250 s

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz parametry diagnostyczne układu izolacyjnego uzwojenia wirnika.

    Największe napięcie odbudowane to 110 V (przy 250 s), a pomiar był przy U₀ = UN = 600 V: 110 / 600 = 0,183 ≈ 0,18. Czas odbudowy to czas dojścia do maksimum: 250 s.

    Dokument po tym kroku
  9. Krok 9: Prądy upływu po 15 i 60 s

    Kryteria: , ,

    R.2.8 w poz. 3 ip15: 0,70 μA

    R.2.9 w poz. 3 ip60: 0,38 μA

    R.2.10 w poz. 3 ip15/ip60: 1,84 ±0,02

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oblicz parametry diagnostyczne układu izolacyjnego uzwojenia wirnika.

    Z tabeli 2, poz. 3: ip15 = 0,70 μA, ip60 = 0,38 μA; stosunek 0,70 / 0,38 = 1,84 (jednostki się skracają).

    Dokument po tym kroku
  10. Etap 3: Karta oceny stanu izolacji (tabela B)

    Kroki 10-13 · po tym etapie masz 27 z 37 kryteriów (pkt)

    Krok 10: Up/UN i rezystancja w karcie

    Kryteria: ,

    R.3.1 w poz. 1 wartość wyznaczona: 3,50 lub wartość Up/UN przeniesiona z tabeli A poz. 1, wartość kryterialna: 3

    R.3.2 w poz. 2 wartość kryterialna: 50

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Oceń stan techniczny układu izolacyjnego uzwojenia wirnika.

    Wartości wyznaczone przenosi się z tabeli A. Kryteria z tabeli 3 dla oceny 5: Up/UN > 3 i R₆₀N/UN > 50 (wiersz „przy UN ≤ 1 kV”). Rezystancja w karcie ma jednostkę MΩ/kV - liczbowo to to samo co kΩ/V z tabeli A. 3,50 > 3 i 3 166,67 > 50, więc oba parametry dostają 5.

    Typowe błędy

    Kryterium z wiersza „przy UN = 6 kV” - wirnik ma 600 V.

    Dokument po tym kroku
  11. Krok 11: Współczynnik napięcia odbudowanego i czas odbudowy

    Kryteria: , , ,

    R.3.3 w poz. 4 wartość wyznaczona: 0,18 lub wartość Uod max/U0 przeniesiona z tabeli A poz. 2

    R.3.4 w poz. 4 wartość kryterialna: 0,1

    R.3.5 w poz. 5 jednostka miary: s i wartość wyznaczona: 250 lub wartość czasu odbudowy napięcia przeniesiona z tabeli A poz. 2

    R.3.6 w poz. 5 wartość kryterialna: 120

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Oceń stan techniczny układu izolacyjnego uzwojenia wirnika.

    Uod max/U0 = 0,18 przy kryterium > 0,1; czas odbudowy 250 s przy kryterium > 120 s (dla UN ≤ 1 kV). Oba na ocenę 5. Czas zwarcia tz = 10 s (poz. 3) jest już wpisany w arkuszu.

    Dokument po tym kroku
  12. Krok 12: ip15/ip60 i oceny punktowe

    Kryteria: , ,

    R.3.7 w poz. 6 wartość wyznaczona: 1,84 lub wartość ip15/ip60 przeniesiona z tabeli A poz. 3

    R.3.8 w poz. 6 wartość kryterialna: 1,3

    R.3.9 w poz. 1, 2, 4, 5 i 6 kol. Ocena punktowa : 5 lub wszystkie oceny punktowe zgodne z wartościami wpisanymi do tabeli B

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Oceń stan techniczny układu izolacyjnego uzwojenia wirnika.

    ip15/ip60 = 1,84 przy kryterium > 1,3 (dla UN ≤ 1 kV) - ocena 5. W kolumnie „Ocena punktowa” przy poz. 1, 2, 4, 5 i 6 stoi więc 5 - to jedno wspólne kryterium dla całej kolumny.

    Dokument po tym kroku
  13. Krok 13: Słowna ocena izolacji

    Kryteria:

    R.3.10 w poz. 7: izolacja bardzo dobra lub ocena wynikająca z cząstkowych ocen punktowych wpisanych w tabeli B

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Oceń stan techniczny układu izolacyjnego uzwojenia wirnika.

    Wszystkie cząstkowe oceny to 5, a punkt 6 tabeli 3 opisuje ocenę 5 jako izolacja bardzo dobra.

    Dokument po tym kroku
  14. Etap 4: Schemat pomiarowy odbudowy napięcia (rysunek 2)

    Kroki 14-18 · po tym etapie masz 37 z 37 kryteriów (pkt)

    Krok 14: Mierniki wewnątrz zasilacza

    Kryteria: ,

    R.4.1 wewnątrz zasilacza miernik połączony szeregowo ze źródłem oznaczony μA lub A

    R.4.2 wewnątrz zasilacza miernik dołączony równolegle do źródła oznaczony V

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Wpisz w kółkach oznaczenia przyrządów pomiarowych, narysuj symbol uziemienia, symbole wyłączników K1 i K2 z układem zestyków w czasie rozładowania układu izolacyjnego oraz dorysuj brakujące połączenia między elementami i przyrządami.

    Kółko szeregowo ze źródłem (pod łącznikiem „zał.”) to μA - mierzy prąd ładowania izolacji; kółko dołączone równolegle do źródła to V - pokazuje napięcie zasilacza. Odczytanie roli miernika z jego połączenia (szeregowo = prąd, równolegle = napięcie) to wiedza ogólna z miernictwa.

    Dokument po tym kroku
  15. Krok 15: Mierniki w obwodzie badanej izolacji

    Kryteria: ,

    R.4.3 miernik włączony między zacisk "-" zasilacza a punkt B konektora (sondy pomiarowej) oznaczony μA lub A

    R.4.4 miernik dołączony jednym zaciskiem do zacisku "-" zasilacza oznaczony V i drugi zacisk dołączony do punktu A konektora (sondy pomiarowej)

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Wpisz w kółkach oznaczenia przyrządów pomiarowych, narysuj symbol uziemienia, symbole wyłączników K1 i K2 z układem zestyków w czasie rozładowania układu izolacyjnego oraz dorysuj brakujące połączenia między elementami i przyrządami.

    Kółko w dolnym przewodzie, między zaciskiem „−” zasilacza a punktem B konektora, to mikroamperomierz μA (prąd upływu). Kółko w środkowej gałęzi to woltomierz V - jego dolny zacisk jest już połączony z „−”, a górny trzeba połączyć z punktem A (krok z K1). Tabela 3 wymaga woltomierza o rezystancji wewnętrznej > 1 TΩ, żeby nie rozładowywał izolacji w czasie odbudowy napięcia.

    Dokument po tym kroku
  16. Krok 16: Wyłącznik K1 i połączenia górne

    Kryteria: ,

    R.4.5 narysowany symbol wyłącznika połączony między zacisk "+" zasilacza a punkt A konektora (sondy pomiarowej)

    R.4.8 wyłącznik połączony między zacisk "+" zasilacza a punkt A konektora (sondy pomiarowej) oznaczony symbolem K1

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Wpisz w kółkach oznaczenia przyrządów pomiarowych, narysuj symbol uziemienia, symbole wyłączników K1 i K2 z układem zestyków w czasie rozładowania układu izolacyjnego oraz dorysuj brakujące połączenia między elementami i przyrządami.

    Przewód od zacisku „+” zasilacza prowadzi przez K1 do punktu A konektora, a do tego przewodu (za K1) dołączona jest górna końcówka woltomierza. W czasie rozładowania układu izolacyjnego K1 jest otwarty - napięcie zasilające jest odłączone (opis metody w tabeli 3, poz. 3).

    Typowe błędy

    Woltomierz dołączony przed K1 - po otwarciu K1 mierzyłby zasilacz, a nie odbudowę napięcia na izolacji.

    Dokument po tym kroku
  17. Krok 17: Wyłącznik K2

    Kryteria: ,

    R.4.6 narysowany symbol wyłącznika dołączony do punktów A i B konektora (sondy pomiarowej)

    R.4.9 wyłącznik dołączony do punktów A i B konektora (sondy pomiarowej) oznaczony symbolem K2

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Wpisz w kółkach oznaczenia przyrządów pomiarowych, narysuj symbol uziemienia, symbole wyłączników K1 i K2 z układem zestyków w czasie rozładowania układu izolacyjnego oraz dorysuj brakujące połączenia między elementami i przyrządami.

    K2 łączy punkty A i B konektora, czyli zwiera układ izolacyjny. W czasie rozładowania (czas zwarcia tz) K2 jest zamknięty, a po jego otwarciu mierzy się odbudowę napięcia. Symbol oznaczony K2.

    Dokument po tym kroku
  18. Krok 18: Uziemienie i kontrola schematu

    Kryteria: ,

    R.4.7 narysowany symbol uziemienia dołączony do punktu B konektora (sondy pomiarowej)

    R.4.10 nie narysowane żadne inne symbole, połączenia ani oznaczenia

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Wpisz w kółkach oznaczenia przyrządów pomiarowych, narysuj symbol uziemienia, symbole wyłączników K1 i K2 z układem zestyków w czasie rozładowania układu izolacyjnego oraz dorysuj brakujące połączenia między elementami i przyrządami.

    Symbol uziemienia dołącza się do punktu B - strony badanego obwodu połączonej z korpusem (jak „korpus stojana” na przykładzie w tabeli 3). Na koniec trzeba sprawdzić, że nie ma żadnych innych symboli, połączeń ani oznaczeń - za dodatkowe elementy klucz odbiera punkt.

    Typowe błędy

    Uziemienie dorysowane przy zasilaczu albo dodatkowy bezpiecznik - kryterium R.4.10 wymaga braku innych elementów.

    Dokument po tym kroku

Podgląd

To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.

Autor rozwiązania: . Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.