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大型高壓電機維修工作原理分析

文章出處:maituwangluo.com  |  發布時間:2017/12/25 9:45:09  |  瀏覽次數:562
工作原理:起動過(guo)程中,將可變(bian)電(dian)阻(zu)串(chuan)進繞線(xian)式(shi)異步電(dian)動機(ji)(ji)的(de)轉子,實(shi)現限流,在起動完成后將其短接。電(dian)阻(zu)的(de)可變(bian)性(xing)是(shi)靠改變(bian)電(dian)解液電(dian)阻(zu)箱的(de)極板間隔實(shi)現的(de),通(tong)過(guo)液阻(zu)值(zhi)的(de)改變(bian)而改變(bian)電(dian)動機(ji)(ji)的(de)固(gu)有特性(xing),即改變(bian)電(dian)機(ji)(ji)轉差率(lv)s
在臨(lin)界轉(zhuan)矩M0不變的情況下,轉(zhuan)差(cha)率s之(zhi)值隨附加電(dian)(dian)阻(zu)的增(zeng)大而增(zeng)大。當(dang)串進附加電(dian)(dian)阻(zu)R1時,電(dian)(dian)機(ji)轉(zhuan)子回路總電(dian)(dian)阻(zu)變為r2+R1,電(dian)(dian)機(ji)人為特性的臨(lin)界轉(zhuan)差(cha)率s1為:
由于電機(ji)(ji)轉(zhuan)差率s與它的(de)轉(zhuan)速n呈倒數關系,故轉(zhuan)子串電阻后(hou)電機(ji)(ji)降(jiang)速運行。并且串接于轉(zhuan)子回(hui)路的(de)阻值越(yue)大電動(dong)機(ji)(ji)的(de)轉(zhuan)速越(yue)低。

電阻串進轉子的方(fang)法(fa),不屬于降(jiang)壓起(qi)(qi)動(dong)。它可以在(zai)限(xian)制(zhi)(zhi)起(qi)(qi)動(dong)電流(liu)的同時(shi),增加電機(ji)的起(qi)(qi)動(dong)力(li)矩(ju),這是其突出優點。在(zai)起(qi)(qi)動(dong)過程中,適當地控制(zhi)(zhi)電阻值的下降(jiang)率,有可能(neng)在(zai)起(qi)(qi)動(dong)的全過程中保持恒定的大起(qi)(qi)動(dong)力(li)矩(ju)。

液體(ti)(ti)變阻(zu)(zu)起動(dong)裝(zhuang)置簡介(jie):該裝(zhuang)置核(he)心部件(jian)是(shi)由三個(ge)液體(ti)(ti)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)箱(內裝(zhuang)電(dian)(dian)解液和上(shang)下(xia)兩塊(kuai)銅(tong)電(dian)(dian)極(ji)(ji),上(shang)為(wei)動(dong)極(ji)(ji),下(xia)為(wei)定極(ji)(ji)),控(kong)制傳(chuan)動(dong)電(dian)(dian)機(ji)M2。將具有可移動(dong)的(de)(de)動(dong)極(ji)(ji)和固定電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)液體(ti)(ti)變阻(zu)(zu)器串接于主(zhu)電(dian)(dian)機(ji)轉(zhuan)子回路(lu)中,由控(kong)制電(dian)(dian)機(ji)M2改變動(dong)、定電(dian)(dian)極(ji)(ji)之間(jian)間(jian)距(ju),間(jian)隔大(da)液阻(zu)(zu)值大(da),反之,液阻(zu)(zu)值就小。根據工廠生產要求(qiu),在液體(ti)(ti)電(dian)(dian)解質電(dian)(dian)阻(zu)(zu)率ρ基本不變的(de)(de)情況下(xia),控(kong)制電(dian)(dian)機(ji)M2的(de)(de)設(she)定轉(zhuan)速(su)(su) 和時(shi)間(jian)來改變被控(kong)主(zhu)電(dian)(dian)機(ji)M1的(de)(de)起動(dong)轉(zhuan)速(su)(su)及起動(dong)電(dian)(dian)流(liu)。

一(yi)、電動機的故障分類 
    電(dian)動機的(de)故(gu)障(zhang)可分為電(dian)器故(gu)障(zhang)和機械(xie)故(gu)障(zhang)。機械(xie)方面(mian)的(de)主要故(gu)障(zhang)是(shi)振動、軸承(cheng)過熱、轉子掃(sao)膛、運轉聲音異常等;電(dian)氣方面(mian)則主要是(shi)電(dian)動機繞組接地、短(duan)路(lu)、開路(lu)、接觸不(bu)良、鼠籠斷條等故(gu)障(zhang)。 
筆者對化(hua)工企業68臺(tai)次(ci)高壓(ya)電機(ji)的(de)故(gu)障(zhang)(zhang)情(qing)況進行了統(tong)計(ji),其(qi)中,絕(jue)緣(yuan)(yuan)故(gu)障(zhang)(zhang)42臺(tai)次(ci),接線及接觸(chu)不良(liang)引發(fa)故(gu)障(zhang)(zhang)9臺(tai)次(ci),軸承故(gu)障(zhang)(zhang)8臺(tai)次(ci),轉子斷(duan)籠5臺(tai)次(ci),其(qi)他故(gu)障(zhang)(zhang)4臺(tai)次(ci),分別(bie)占統(tong)計(ji)故(gu)障(zhang)(zhang)數的(de)61.8%、13.2%、11.8%、7.3%和5.9%。可(ke)以(yi)看出,絕(jue)緣(yuan)(yuan)損壞是化(hua)工企業高壓(ya)電動(dong)機(ji)出現概(gai)率(lv)最高的(de)多發(fa)故(gu)障(zhang)(zhang)。
    二、絕緣故障原因分析 
    高壓電(dian)機繞(rao)組(zu)絕緣故障,受(shou)絕緣材料性能,制造(zao)工藝控制,運行安裝環境及(ji)電(dian)、熱、化學等綜合因素影響,發生的原因比較復(fu)雜,下面結合實例分(fen)析(xi)探(tan)討。 
    1、電化學(xue)擊穿 
    某(mou)廠造氣車間(jian)的兩臺(tai)故(gu)(gu)障(zhang)電(dian)(dian)(dian)機,解體檢查,1臺(tai)定子繞組三處絕緣擊穿(chuan),1臺(tai)四處絕緣擊穿(chuan),均是點蝕(shi)損傷絕緣引起“爬(pa)電(dian)(dian)(dian)”,出現燒(shao)痕、裂縫、導電(dian)(dian)(dian)通道,且故(gu)(gu)障(zhang)點均出現在電(dian)(dian)(dian)動機進風口端部且有(you)向(xiang)鐵(tie)心方向(xiang)移動趨勢(shi)。對(dui)此,我(wo)們從電(dian)(dian)(dian)動機結構、運行(xing)環(huan)境、操作方式等方面(mian)分析原因(yin),初(chu)步認定該電(dian)(dian)(dian)機系(xi)由于選型不合理,運行(xing)環(huan)境惡劣導致電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)擊穿(chuan)。 
運行環(huan)境惡劣引起電(dian)化學擊穿是絕(jue)緣損(sun)壞的主要原因(yin)。空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)存(cun)在(zai)的酸、堿性(xing)(xing)腐蝕氣(qi)(qi)體長(chang)期侵蝕絕(jue)緣材(cai)料(liao)表面(mian),在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)濕度(du)較大(da)時(shi),加速絕(jue)緣材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能的惡化,有機絕(jue)緣材(cai)料(liao)在(zai)電(dian)、熱(re)、化學等因(yin)素的綜合作用下(xia),很(hen)容易引起損(sun)傷最(zui)終導致擊穿。 
    2.頻繁啟動 
    高壓電機的頻(pin)繁(fan)啟(qi)動(dong)直接影響其使用壽命。這是(shi)因(yin)為啟(qi)動(dong)時電動(dong)機要(yao)承(cheng)受大電流的沖擊,繞組要(yao)承(cheng)受電動(dong)機和(he)熱(re)應力的疊加(jia)作用。由于繞組絕(jue)緣(yuan)(yuan)材(cai)料與銅導(dao)體(ti)膨脹(zhang)系數不同,在啟(qi)動(dong)時絕(jue)緣(yuan)(yuan)材(cai)料與導(dao)體(ti)之間(jian)形(xing)成(cheng)很(hen)大的煎切應力,導(dao)體(ti)與絕(jue)緣(yuan)(yuan)材(cai)料之間(jian)的固定將(jiang)被破壞,絕(jue)緣(yuan)(yuan)將(jiang)分(fen)層或撕裂以至發(fa)生絕(jue)緣(yuan)(yuan)擊穿。 
  鼠籠(long)(long)式異步電(dian)動機在頻繁(fan)啟動時,還容易造(zao)成(cheng)鼠籠(long)(long)斷條,尤其(qi)是(shi)負載(zai)啟動電(dian)動機,故障概(gai)率更高。 
    3.嵌(qian)線缺陷 
    嵌線時(shi)綁(bang)扎端部(bu)造成端部(bu)絕(jue)緣(yuan)(yuan)壓(ya)(ya)(ya)陷損傷,是引起高壓(ya)(ya)(ya)電動(dong)機繞組損傷的(de)(de)另一個(ge)重要因素。凡被(bei)端環接觸到的(de)(de)部(bu)位,表面(mian)(mian)絕(jue)緣(yuan)(yuan)都(dou)不(bu)同程度地擠壓(ya)(ya)(ya)出凹陷的(de)(de)溝痕,至使一部(bu)分(fen)軟化(hua)的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)(yuan)材料被(bei)擠壓(ya)(ya)(ya)到綁(bang)扎接觸面(mian)(mian)的(de)(de)邊緣(yuan)(yuan),整體固化(hua)后,此(ci)部(bu)分(fen)絕(jue)緣(yuan)(yuan)顯著減(jian)薄,絕(jue)緣(yuan)(yuan)強度降低。 
    4.端部手包絕緣(yuan)質量不良 
    端(duan)部(bu)(bu)手(shou)包(bao)絕(jue)(jue)緣質量不良造成端(duan)部(bu)(bu)相(xiang)間(jian)或相(xiang)對地短路的(de)(de)實例(li)非常多。手(shou)包(bao)絕(jue)(jue)緣包(bao)層不緊,內部(bu)(bu)有間(jian)隙,在(zai)環境濕度高(gao)時,繞(rao)組的(de)(de)絕(jue)(jue)緣性能(neng)明顯下降直至絕(jue)(jue)緣材料表(biao)面(mian)(mian)結露,此(ci)時絕(jue)(jue)緣表(biao)面(mian)(mian)易于(yu)引起(qi)沿(yan)面(mian)(mian)放(fang)電。其(qi)放(fang)電機理是(shi)在(zai)絕(jue)(jue)緣表(biao)面(mian)(mian)首先生(sheng)成水(shui)膜,在(zai)電場的(de)(de)作用下,水(shui)膜被電離并使離子沿(yan)表(biao)面(mian)(mian)移(yi)動(dong)、匯(hui)集,造成電場的(de)(de)不均勻分布,同(tong)時降低了表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)放(fang)電電壓。這種(zhong)(zhong)沿(yan)表(biao)面(mian)(mian)放(fang)電實際(ji)上是(shi)一種(zhong)(zhong)氣體介質放(fang)電現象,其(qi)電壓比單(dan)一氣體或固(gu)體中存在(zai)的(de)(de)擊穿(chuan)電壓低得多,有時延面(mian)(mian)“爬電”距離可(ke)達數十厘米。沿(yan)面(mian)(mian)放(fang)電可(ke)能(neng)導(dao)致高(gao)電位之間(jian)貫穿(chuan)性的(de)(de)擊穿(chuan)閃絡,即相(xiang)間(jian)短路事(shi)故。 
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