高壓電機的運行及維護
發(fā)布日期:2021年04月20日 信息來源:/ 點擊數:
高壓電機如果出現損壞問題,絕大多數都是因為運轉過熱導致的結果。這是由于高壓電機在正常運行當中,各個部分運轉都會產生熱量。其損耗主要是包括定子、轉子繞組以及機械損耗、鐵芯損耗,運動會產生損耗和能量,從而導致繞組和鐵芯持續(xù)發(fā)熱,導致電動機各部位溫度持續(xù)升高。如果電機過載運行,其絕緣材料也會接近臨界值,老化問題嚴重,即使不會直接燒壞電機內部部件,也會導致發(fā)熱部位快速老化,如果絕緣體損壞還會產生漏電問題。例如 F 級電機中,其電纜最高允許溫度為155℃、繞組溫升限值為100 K、性能參考溫度為120℃。所以,為了避免高壓電機被燒壞,電機領域規(guī)定了其運行的允許溫度和允許溫升,通過傳感器來監(jiān)視高壓電機各個部位的溫度情況,從而保證電機可以正常運行。
其關系式為
Q=t-t0
式中:Q 是允許升溫;t 是允許溫度;t0 是環(huán)境溫度。
定子繞組散熱與周圍空氣溫度變化成正比,如果電動機帶滿負荷運行過程中,在冬季由于環(huán)境溫度較低,這時電動機外殼散熱能力就會大大提高,外殼溫度也會隨之降低,但此時電機內部繞組散熱能力提升并不高。此時如果大大增加電動機負荷,高壓電機繞組溫度就會快速升高,造成高壓電機溫度超過了允許溫度值。從本質上說,電動機持續(xù)工作容量和定子、轉子繞組有著直接關系,而這些最高允許溫度則取決于絕緣材料等級與測溫方法,這就需要結合電動機絕緣等級與溫度測量方法進行判定,明確規(guī)定允許溫度與允許溫升。
周波電壓變化
在高壓電機運行過程中,往往會產生電壓、周波長期與額定值存在偏差情況。如果周波是額定數值,電動機的額定電壓運行范圍通常為 -5%~+10% 之間,并且額定出力不變。在電壓是額定數值時,高壓電機可以在周圍±0.5Hz 范圍內運行,保證其額定輸出不變。
根據U ≈4.44k1f1N1Φ可知,高壓電機電動勢和磁通減小時,電磁轉矩也會隨之減少,轉差相應增加,轉子、定子電流也會隨之增加,從而提高電機熱量。
周波公式為 n=60f/p,由于頻率變化會導致轉速變化,如果頻率出現下降時,期轉速就會下降,可以減少高壓電機運行負荷,風扇冷卻效果也會隨之降低,對風機和水泵影響較為明顯。如果轉速下降嚴重,就會導致電機出力不足,出現惡性循環(huán)問題。
絕緣電阻與振動
通常情況下,高壓電機在送電前需要測量絕緣電阻,現場規(guī)定6kV 以上的電機需要采用1000V 以上的搖表測絕緣電阻在常溫下的電阻,通常數值在6 MΩ以上。在380 V 以下的采用500V搖表測量,電阻通常在0.5 MΩ以上,內部有油管的電動機應測軸承絕緣不低于0.5 MΩ。容量在500 kW 以上的高壓電機,應測量 R60/R15吸收比,其主要數值不得高于1.3,所獲得的數值相比前一次數值,不得低于上次測量的50%,否則需要查明出現問題的原因。
高壓電機運行維護
1 電機啟動
電動機啟動的瞬間,電動機轉速是 n=0,s=1。隨著電機轉速持續(xù)升高,轉差率也會隨之減少,最終保持在某個穩(wěn)定的轉速下運轉,這就是高壓電機的啟動過程。在實際應用當中,高壓電機時常會啟動、停止,所以對電機的啟動性能有著直接影響。啟動性能主要包括啟動轉矩與啟動電流。
2 電動機異常事故
針對軸承電機和軸承瓦電機來說,大型電動機有的使用軸瓦,一般電動機都是軸承。軸瓦是面摩擦,摩擦面鍍有合金,轉動時必須使用潤滑油潤滑,需要有油泵支持,瓦的維修難度大。軸承里面有滑道,滾珠或滾柱,潤滑一般使用潤滑脂。如果軸承損壞就需要換新,之后再加入一次潤滑脂即可繼續(xù)運作。(1)合金燒蝕—這種損壞往往是由于軸承(軸瓦)與連桿軸頸配合間隙過小,缺乏滑潤油,或滑潤滑過稀,溫度過高等所引起。(2)合金裂紋、剝落一其主要原因是合金質量低,混有雜質;點火時間過早或在“爆燃”情況下長時間工作;軸承配合間隙過大;軸瓦長期工作而引起的疲勞磨損。
高壓電機在日常運行中往往會出現一些問題,如果電機出現了以下幾點現象,需要立即切斷電源停止電機運行:(1)電動機以及附屬設備出現黑煙或起火時,電動機所帶機械會嚴重影響人們安全;(2)電機出現高頻率振動和軸承溫度急速升高,且超過了臨界值有繼續(xù)上升的情況;(3)電動機轉速快速下降,并且?guī)в挟愴懀娏鞒^了額定值依然沒有回落現象。
如果出現了以下情況時,需要啟動備用電機再停止故障電機:(1)鐵芯、軸承、出口風溫度快速升高且超過臨界值時;(2)電動機內部存在異響和焦味,運行電流超過臨界值,調整之后依然沒有回落;(3)電動機內部、啟動設備、開關出現火花或冒煙,電動振動超過臨界值;(4)電動機冷卻系統(tǒng)
故障,經處理無效,油系統(tǒng)故障問題無法恢復。
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