Der Hochspannungsmotor bezieht sich auf den Motor, der mit einer Netzfrequenz von 50 Hz und einer Nennspannung von 3 kV, 6 kV und 10 kV dreiphasiger Wechselspannung betrieben wird.Es gibt viele Klassifizierungsmethoden für Hochspannungsmotoren, die entsprechend ihrer Leistung in vier Typen unterteilt werden: klein, mittel, groß und extra groß; Sie werden entsprechend ihrer Isolationsklasse in Motoren der Klassen A, E, B, F, H und C unterteilt. Allzweck-Hochspannungsmotoren und Hochspannungsmotoren mit speziellem Aufbau und Verwendungszweck.
Der in diesem Artikel vorgestellte Motor ist ein Allzweck-Hochspannungs-Kurzschlussläufer-Dreiphasen-Asynchronmotor.
Der Hochspannungs-Kurzschlussläufer-Drehstrom-Asynchronmotor basiert wie andere Motoren auf elektromagnetischer Induktion. Unter der Wirkung eines hohen elektromagnetischen Feldes und der umfassenden Wirkung seiner eigenen technischen Bedingungen, der äußeren Umgebung und der Betriebsbedingungen erzeugt der Motor innerhalb einer bestimmten Betriebszeit Strom. Verschiedene elektrische und mechanische Fehler.
1 Klassifizierung von Hochspannungsmotorfehlern Anlagenmaschinen in Kraftwerken, wie Speisewasserpumpen, Umwälzpumpen, Kondensationspumpen, Kondensationshebepumpen, Saugzuggebläse, Gebläse, Pulveraustrager, Kohlemühlen, Kohlebrecher, Primärgebläse und Mörtelpumpen, werden alle von Elektromotoren angetrieben . Verb: bewegen.Diese Maschinen fallen nach sehr kurzer Zeit aus, was zu einer Leistungsminderung des Kraftwerks oder sogar zu einer Abschaltung führt und schwere Unfälle verursachen kann.Wenn beim Betrieb des Motors ein Unfall oder ein anormales Phänomen auftritt, sollte der Bediener daher schnell und korrekt die Art und Ursache des Fehlers anhand des Unfallphänomens ermitteln, wirksame Maßnahmen ergreifen und sich rechtzeitig darum kümmern, um den Unfall zu verhindern (z. B. Reduzierung der Leistung des Kraftwerks, der Stromerzeugung der gesamten Dampfturbine). (Aggregatstillstand, erheblicher Geräteschaden), was zu unermesslichen wirtschaftlichen Verlusten führt. Während des Betriebs des Motors kann es aufgrund unsachgemäßer Wartung und Verwendung, wie häufigem Anlaufen, langfristiger Überlastung, Motordämpfung, mechanischen Stößen usw., zu einem Ausfall des Motors kommen. Die Fehler von Elektromotoren lassen sich im Allgemeinen in die folgenden Kategorien einteilen: ①Isolierungsschäden, die durch mechanische Ursachen verursacht werden, wie z. B. Lagerverschleiß oder Schmelzen des Lagerschwarzmetalls, übermäßiger Motorstaub, starke Vibrationen sowie Isolationskorrosion und Schäden, die durch auf den Motor fallendes Schmieröl verursacht werden Statorwicklung, so dass der Isolationsdurchschlag zum Ausfall führt; ② der Isolationsdurchschlag, der durch die unzureichende elektrische Festigkeit der Isolierung verursacht wird.Wie zum Beispiel Motor-Phase-zu-Phase-Kurzschluss, Kurzschluss zwischen den Windungen, einphasiger Kurzschluss und Mantelerdungskurzschluss usw.; ③ Wicklungsfehler durch Überlastung.Dies kann beispielsweise durch den fehlenden Phasenbetrieb des Motors, das häufige Starten und Selbstanlaufen des Motors, die übermäßige mechanische Belastung des Motors, den mechanischen Schaden durch den Motor oder das Festsitzen des Rotors usw. verursacht werden der Motorwicklungsfehler. 2 Hochspannungsmotor-Statorfehler Die Haupthilfsmaschinen eines Kraftwerks sind alle mit Hochspannungsmotoren mit einer Spannungsebene von 6 kV ausgestattet. Aufgrund der schlechten Betriebsbedingungen der Motoren, häufiger Motorstarts, Wasserlecks von Wasserpumpen, Dampflecks und Feuchtigkeit bei Installationen unterhalb von Minusmetern usw. stellt dies eine ernsthafte Bedrohung dar. Sicherer Betrieb von Hochspannungsmotoren.In Verbindung mit der schlechten Qualität der Motorenfertigung, Problemen bei Betrieb und Wartung sowie schlechtem Management kommt es häufig zu Unfällen mit Hochspannungsmotoren, die die Leistung von Generatoren und den sicheren Betrieb von Stromnetzen erheblich beeinträchtigen.Solange beispielsweise eine Seite der Zuleitung und das Gebläse ausfallen, sinkt die Leistung des Generators um 50 %. 2.1 Häufige Fehler sind wie folgt ①Durch häufiges Starten und Stoppen, lange Startzeiten und Starten unter Last wird die Alterung der Statorisolierung beschleunigt, was zu Isolationsschäden während des Startvorgangs oder während des Betriebs führt und der Motor durchbrennt; ②Die Qualität des Motors ist schlecht und der Verbindungsdraht am Ende der Statorwicklung ist schlecht verschweißt. Die mechanische Festigkeit reicht nicht aus, der Statornutkeil ist locker und die Isolierung ist schwach.Insbesondere außerhalb der Kerbe wird nach wiederholten Starts die Verbindung unterbrochen und die Isolierung am Ende der Wicklung fällt ab, was zu einem Kurzschluss oder einem Kurzschluss der Motorisolierung oder einem Kurzschluss nach Masse führt und der Motor durchbrennt. Die Kanone fing Feuer und beschädigte den Motor.Der Grund dafür ist, dass die Zuleitungsdrahtspezifikation niedrig ist, die Qualität schlecht ist, die Laufzeit lang ist, die Anzahl der Starts und Stopps hoch ist, das Metall mechanisch gealtert ist, der Kontaktwiderstand groß ist, die Isolierung spröde wird usw Es entsteht Hitze, die zum Durchbrennen des Motors führt.Die meisten Kabelverbindungen werden durch unregelmäßigen Betrieb und unachtsames Vorgehen des Wartungspersonals während des Reparaturvorgangs verursacht, was zu mechanischen Schäden führt, die zu einem Motorausfall führen. ④Der mechanische Schaden führt dazu, dass der Motor überlastet wird und durchbrennt, und der Lagerschaden führt dazu, dass der Motor die Kammer fegt, was zum Durchbrennen des Motors führt. Die schlechte Wartungsqualität und der Verfall der elektrischen Ausrüstung führen dazu, dass die drei Phasen zu unterschiedlichen Zeiten geschlossen werden, was zu einer Betriebsüberspannung führt, die zu einem Isolationsausfall und einem Durchbrennen des Motors führt. ⑥ Der Motor befindet sich in einer staubigen Umgebung und Staub dringt zwischen Stator und Rotor des Motors ein. Das einströmende Material verursacht eine schlechte Wärmeableitung und starke Reibung, wodurch die Temperatur ansteigt und der Motor durchbrennt. ⑦ Der Motor hat das Phänomen, dass Wasser und Dampf eindringen, was dazu führt, dass die Isolierung abfällt, was zu einem Kurzschluss und einem Durchbrennen des Motors führt.Der Hauptgrund dafür ist, dass der Bediener dem Waschen des Bodens keine Aufmerksamkeit schenkt, was dazu führt, dass der Motor in den Motor eindringt oder die Ausrüstung undicht wird und der Dampfaustritt nicht rechtzeitig erkannt wird, was zum Durchbrennen des Motors führt. Motorschaden durch Überstrom; ⑨ Ausfall des Motorsteuerkreises, Überhitzung, Ausfall von Komponenten, instabile Eigenschaften, Unterbrechung, Spannungsverlust in Reihe usw.;Insbesondere wird der Nullsystemschutz von Niederspannungsmotoren nicht installiert oder durch einen neuen Motor mit großer Kapazität ersetzt, und die Schutzeinstellung wird nicht rechtzeitig geändert, was zu einem großen Motor mit einer kleinen Einstellung und mehreren Starts führt erfolglos; 11Die Schalter und Kabel im Primärkreis des Motors sind defekt und es fehlt eine Phase. Oder die Erdung führt zum Durchbrennen des Motors. Das Zeitlimit für den Stator- und Rotorschalter des 12-Wicklungsmotors ist nicht richtig abgestimmt, was dazu führt, dass der Motor durchbrennt oder die Nenndrehzahl nicht erreicht; 13 Das Motorfundament ist nicht fest, der Boden ist nicht gut befestigt, was zu Vibrationen und Erschütterungen führt. Eine Überschreitung des Standards führt zu Schäden am Motor. Im Motorherstellungsprozess weist eine kleine Anzahl von Statorspulenleiterköpfen (Segmenten) schwerwiegende Mängel auf, wie z. B. Risse, Risse und andere interne Faktoren, und aufgrund unterschiedlicher Arbeitsbedingungen während des Motorbetriebs (starke Belastung und häufiges Anlaufen der Rotation). Maschinen usw.) spielt nur einen beschleunigten Fehler ab. Wirkung, die auftritt.Zu diesem Zeitpunkt ist die elektromotorische Kraft relativ groß, was zu starken Vibrationen der Verbindungsleitung zwischen der Statorspule und der Polphase führt und die allmähliche Ausdehnung des Restrisses oder Risses im Anschlussende der Statorspule fördert.Das Ergebnis ist, dass die Stromdichte des intakten Teils an der Fehlstelle der Windung einen beträchtlichen Grad erreicht und der Kupferdraht an dieser Stelle aufgrund des Temperaturanstiegs einen starken Steifigkeitsabfall aufweist, was zu Durchbrennen und Lichtbogenbildung führt.Eine Spule, die mit einem einzelnen Kupferdraht umwickelt ist. Wenn einer von ihnen bricht, ist der andere normalerweise intakt, so dass er noch gestartet werden kann, aber jeder weitere Start bricht zuerst. Beide können durch einen Überschlag einen anderen benachbarten Kupferdraht verbrennen, der eine beträchtliche Stromdichte erhöht hat. 2.3 Vorbeugende Maßnahmen Es wird empfohlen, dass der Hersteller das Prozessmanagement stärkt, z. B. den Wickelprozess der Wicklung, den Reinigungs- und Schleifprozess der Bleispitze der Spule, den Bindungsprozess nach dem Einbetten der Spule, den Anschluss der statischen Spule usw Beim Biegen der Bleispitze vor dem Schweißkopf (Flachbiegen macht Biegen) wird der Endbearbeitungsprozess durchgeführt. Für Hochspannungsmotoren über mittlerer Größe ist es am besten, Silberschweißverbindungen zu verwenden.Am Einsatzort werden die neu installierten und überholten Hochspannungsmotoren einer Spannungsfestigkeitsprüfung und einer direkten Widerstandsmessung unterzogen, wobei die Möglichkeit regelmäßiger kleinerer Reparaturen des Aggregats besteht.Die Spulen am Ende des Stators sind nicht fest verbunden, die Holzklötze sind locker und die Isolierung ist abgenutzt, was zum Ausfall und Kurzschluss der Motorwicklungen und zum Durchbrennen des Motors führt.Die meisten dieser Fehler treten an den Endleitungen auf. Der Hauptgrund dafür ist, dass der Walzdraht schlecht geformt ist, die Endlinie unregelmäßig ist, zu wenige Endbinderinge vorhanden sind, die Spule und der Bindering nicht fest miteinander verbunden sind und der Wartungsprozess schlecht ist. Während des Betriebs fallen Pads häufig ab.Ein lockerer Schlitzkeil ist ein häufiges Problem bei verschiedenen Motoren, das hauptsächlich durch eine schlechte Spulenform und eine schlechte Struktur und Verarbeitung der Spule im Schlitz verursacht wird. Ein Kurzschluss nach Masse führt zum Durchbrennen der Spule und des Eisenkerns. 3 Rotorfehler des Hochspannungsmotors Häufige Fehler von Hochspannungs-Asynchronmotoren mit Käfigläufer sind: ①Der Rotorkäfig ist locker, gebrochen und verschweißt; ②Der Ausgleichsblock und seine Befestigungsschrauben werden während des Betriebs herausgeschleudert, wodurch die Spule am Ende des Stators beschädigt wird. ③Der Rotorkern ist während des Betriebs locker und die Verformung und Unebenheit verursacht Schwingungen und Vibrationen.Das gravierendste davon ist das Problem des Bruchs von Käfigstäben, eines der seit langem bestehenden Probleme in Kraftwerken. In Wärmekraftwerken ist der Anlaufkäfig (auch Außenkäfig genannt) des Hochspannungs-Doppelkäfigläufer-Induktionsmotors (auch Außenkäfig genannt) gebrochen oder sogar gebrochen, wodurch die stationäre Spule des Motors beschädigt wird Motor, was bis heute der häufigste Fehler ist.Aus der Produktionspraxis wissen wir, dass das Anfangsstadium des Entlötens oder Bruchs das Phänomen eines Brandes beim Start ist und die Laminierung des halboffenen Rotorkerns auf der Seite des Entlötens oder gebrochenen Endes schmilzt und sich schließlich allmählich ausdehnt Dies kann zum Bruch oder zum Auslöten führen. Der Kupferstab wird teilweise herausgeschleudert, zerkratzt den statischen Eisenkern und die Spulenisolierung (oder bricht sogar eine kleine Litze), was zu schweren Schäden an der statischen Spule des Motors und möglicherweise zu einem größeren Unfall führt.In Wärmekraftwerken kondensieren Stahlkugeln und Kohle zusammen, um beim Abschalten ein großes statisches Moment zu erzeugen, und Förderpumpen starten aufgrund lascher Auslasstüren unter Last, und Saugzugventilatoren starten aufgrund lascher Leitbleche im Rückwärtsgang.Daher müssen diese Motoren beim Anlauf ein großes Widerstandsmoment überwinden. Es gibt strukturelle Probleme im Anlaufkäfig der inländischen mittelgroßen und höheren Hochspannungs-Doppelkäfigläufer-Induktionsmotoren.Im Allgemeinen: ① Der Kurzschluss-Endring wird von allen Kupferstäben des Außenkäfigs getragen, und der Abstand vom Rotorkern ist groß und der Innenumfang des Endrings ist nicht konzentrisch zum Rotorkern; ② Die Löcher, durch die der Kurzschluss-Endring durch die Kupferstäbe verläuft, sind meist gerade Durchgangslöcher. ③Der Spalt zwischen dem Rotor-Kupferstab und dem Drahtschlitz beträgt oft weniger als 05 mm, und der Kupferstab vibriert während des Betriebs stark. 3.2 Vorbeugende Maßnahmen ①Kupferstäbe werden durch Auftragschweißen am Außenumfang des Kurzschluss-Endrings verbunden. Der Motor des Pulveraustragers im Kraftwerk Fengzhen ist ein Hochspannungs-Doppelkäfigläufermotor. Die Kupferstäbe des Startkäfigs sind alle am Außenumfang des Kurzschluss-Endrings verschweißt.Die Qualität des Auftragschweißens ist schlecht und es kommt häufig zu Entlötungen oder Brüchen, was zu Schäden an der Statorspule führt.②Die Form des Kurzschluss-Endlochs: Die Lochform des Kurzschluss-Endrings des derzeit im Produktionsbereich verwendeten Haushalts-Hochspannungs-Doppelkäfigläufermotors weist im Allgemeinen die folgenden vier Formen auf: gerader Lochtyp, halb - Offener Typ mit geradem Loch, Typ mit Fischaugenloch, Typ mit tiefem Senkloch, insbesondere der Typ mit dem meisten Durchgangsloch.Der am Produktionsstandort ersetzte neue Kurzschluss-Endring weist normalerweise zwei Formen auf: den Typ mit Fischaugenloch und den Typ mit tiefem Senkloch. Wenn die Länge des Kupferleiters geeignet ist, ist der Platz zum Einfüllen von Lot nicht groß, es wird nicht viel Silberlot verwendet und die Lötqualität ist hoch. Einfach zu garantieren.③ Schweißen, Entlöten und Brechen der Kupferschiene und des Kurzschlussrings: Die Fehlerfälle des Entlötens und Bruchs der Kupferschiene des Anlaufkäfigs, die bei allen mehr als hundert in Kontakt stehenden Hochspannungsmotoren auftreten, sind im Wesentlichen Kurzschlüsse Endring. Bei den Ösen handelt es sich um durchgehende Ösen.Der Leiter verläuft durch die Außenseite des Kurzschlussrings, auch die Kupferleiterenden werden teilweise geschmolzen und die Schweißqualität ist im Allgemeinen gut.Der Kupferleiter durchdringt etwa die Hälfte des Endrings. Da die Temperatur der Elektrode und des Lots zu hoch und die Schweißzeit zu lang ist, fließt ein Teil des Lots aus und sammelt sich durch den Spalt zwischen der Außenfläche des Kupferleiters und dem Loch des Endrings sowie dem Kupfer Leiter ist anfällig für Brüche.④Lötstellen in Schweißqualität sind leicht zu finden: Bei Hochspannungsmotoren, die beim Starten oder Betrieb häufig Funken erzeugen, sind im Allgemeinen die Kupferleiter des Startkäfigs entlötet oder gebrochen, und es ist leicht, die Kupferleiter zu finden, die entlötet oder gebrochen sind .Für den Hochspannungs-Doppelkäfigläufermotor ist es bei der ersten und zweiten Überholung nach der Neuinstallation und Inbetriebnahme sehr wichtig, die Kupferleiter des Anlaufkäfigs umfassend zu überprüfen.Beim Nachlöten ist darauf zu achten, dass alle Leiter des Startkäfigs ausgetauscht werden. Es sollte symmetrisch kreuzgeschweißt werden und nicht nacheinander aus einer Richtung geschweißt werden, um eine Abweichung des Kurzschluss-Endrings zu vermeiden.Darüber hinaus sollte beim Reparaturschweißen zwischen der Innenseite des Kurzschluss-Endrings und dem Kupferstreifen verhindert werden, dass die Schweißstelle kugelförmig ist. 3.3 Analyse des gebrochenen Käfigs des Rotors ① Viele der Motoren der Haupthilfsmaschinen des Kraftwerks haben gebrochene Käfigstäbe. Allerdings handelt es sich bei den meisten Motoren mit gebrochenen Käfigen um solche mit höherer Anlauflast, längerer Anlaufdauer und häufigem Anlassen, wie zum Beispiel bei Kohlemühlen und Gebläsen. 2. Der Motor des Saugzuggebläses; 2. Der neu in Betrieb genommene Motor bricht im Allgemeinen nicht sofort den Käfig, und es dauert mehrere Monate oder Jahre, bis der Käfig bricht. 3. Derzeit werden üblicherweise Käfigstäbe mit rechteckigem oder trapezförmigem Querschnitt verwendet. Tiefschlitzrotoren und kreisförmige Doppelkäfigrotoren haben gebrochene Käfige, und die gebrochenen Käfige von Doppelkäfigrotoren beschränken sich im Allgemeinen auf die äußeren Käfigstäbe; ④ Auch die Verbindungsstruktur der Motorkäfigstäbe und Kurzschlussringe bei gebrochenen Käfigen ist unterschiedlich. , Motoren eines Herstellers und einer Baureihe sind manchmal unterschiedlich; Es gibt hängende Konstruktionen, bei denen der Kurzschlussring nur am Ende des Käfigstabes abgestützt wird, und es gibt auch Konstruktionen, bei denen der Kurzschlussring direkt auf dem Gewicht des Rotorkerns aufliegt.Bei Rotoren mit gebrochenen Käfigen variiert die Länge der Käfigstäbe vom Eisenkern bis zum Kurzschlussring (Verlängerungsende). Im Allgemeinen ist das Verlängerungsende der äußeren Käfigstäbe eines Doppelkäfigrotors etwa 50 mm bis 60 mm lang; Die Länge des Verlängerungsendes beträgt etwa 20 mm bis 30 mm; ⑤ Die meisten Teile, an denen der Käfigstabbruch auftritt, liegen außerhalb der Verbindung zwischen dem Verlängerungsende und dem Kurzschluss (dem Schweißende des Käfigstabs).In der Vergangenheit wurden bei der Überholung des Motors des Fengzhen-Kraftwerks zwei Hälften der alten Käfigstange zum Spleißen verwendet, aber aufgrund der schlechten Qualität der Spleißung riss die Spleißschnittstelle im anschließenden Vorgang und es schien, als ob ein Bruch aufgetreten wäre aus der Rille herausbewegen.Einige Käfigstäbe weisen ursprünglich lokale Defekte wie Poren, Sandlöcher und Häute auf, und auch in den Rillen treten Brüche auf; ⑥ Beim Bruch der Käfigstäbe kommt es zu keiner nennenswerten Verformung, beim Abziehen des Kunststoffmaterials kommt es zu keiner Einschnürung und die Brüche sind gut aufeinander abgestimmt. Eng, es handelt sich um einen Ermüdungsbruch.Auch an der Schweißstelle zwischen Käfigstab und Kurzschlussring gibt es viel Schweißarbeit, was mit der Qualität der Schweißung zusammenhängt. Allerdings ist die Quelle der äußeren Kraft für die Beschädigung beider, ebenso wie die gebrochene Natur der Käfigstange, dieselbe; ⑦ Bei Motoren mit gebrochenen Käfigen sind die Käfigstangen in den Rotorschlitzen relativ locker, und die alten Käfigstangen, die repariert und ersetzt wurden, weisen Nuten auf, die durch den hervorstehenden Teil des Siliziumstahlblechs der Nutwand des Eisenkerns ausgerichtet sind bedeutet, dass die Käfigstäbe in den Nuten beweglich sind; ⑧ Die gebrochenen Käfigstäbe sind nicht sichtbar. Während des Startvorgangs sind Funken aus dem Luftauslass des Stators und dem Luftspalt von Stator und Rotor zu sehen. Die Startzeit des Motors ist bei vielen gebrochenen Käfigstäben deutlich länger und es kommt zu offensichtlichen Geräuschen.Wenn sich der Bruch auf einen bestimmten Teil des Umfangs konzentriert, werden die Vibrationen des Motors verstärkt, was manchmal zu Schäden am Motorlager und zum Fegen führt. Die Haupterscheinungen sind: Motorlagerschäden, mechanische Blockierung, Phasenverlust des Netzschalters, Durchbrennen und Phasenverlust des Kabelsteckers, Kühlerwasseraustritt, durch Staubansammlung blockierter Lufteinlass und Luftauslass des Luftkühlers und andere Gründe für einen Motordurchbrennen. Nach der obigen Analyse der Fehler und ihrer Art am Hochspannungsmotor sowie der Ausarbeitung der vor Ort ergriffenen Maßnahmen konnte der sichere und stabile Betrieb des Hochspannungsmotors wirksam gewährleistet und die Zuverlässigkeit des Hochspannungsmotors gewährleistet werden Die Stromversorgung wurde verbessert.Aufgrund schlechter Herstellungs- und Wartungsprozesse in Verbindung mit dem Einfluss von Wasserlecks, Dampflecks, Feuchtigkeit, unsachgemäßem Betriebsmanagement und anderen Faktoren während des Betriebs können jedoch verschiedene abnormale Betriebsphänomene und schwerwiegendere Ausfälle auftreten.Daher kann nur durch eine strengere Kontrolle der Wartungsqualität von Hochspannungsmotoren und eine Stärkung des umfassenden Betriebsmanagements des Motors, damit der Motor einen gesunden Betriebszustand erreichen kann, ein sicherer, stabiler und wirtschaftlicher Betrieb gewährleistet werden Kraftwerk gewährleistet werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28.06.2022 