Le moteur haute tension fait référence au moteur qui fonctionne sous une fréquence d'alimentation de 50 Hz et une tension nominale de 3 kV, 6 kV et 10 kV CA triphasé.Il existe de nombreuses méthodes de classification des moteurs haute tension, qui sont divisés en quatre types : petit, moyen, grand et très grand selon leur capacité ; ils sont divisés en moteurs de classe A, E, B, F, H et C en fonction de leurs degrés d'isolation ; Moteurs haute tension à usage général et moteurs haute tension avec structures et utilisations spéciales.
Le moteur présenté dans cet article est un moteur asynchrone triphasé à cage d'écureuil haute tension à usage général.
Le moteur asynchrone triphasé à cage d'écureuil haute tension, comme les autres moteurs, est basé sur l'induction électromagnétique. Sous l'action d'un champ électromagnétique élevé et de l'action globale de ses propres conditions techniques, de son environnement externe et de ses conditions de fonctionnement, le moteur produira de l'électricité au cours d'une certaine période de fonctionnement. Diverses pannes électriques et mécaniques.
1 Classification des défauts moteur haute tension Les machines des centrales électriques, telles que les pompes à eau d'alimentation, les pompes de circulation, les pompes à condensation, les pompes de relevage de condensation, les ventilateurs à tirage induit, les soufflantes, les déchargeurs de poudre, les broyeurs à charbon, les broyeurs de charbon, les ventilateurs primaires et les pompes à mortier, sont tous entraînés par des moteurs électriques. . verbe : bouger.Ces machines s'arrêtent de fonctionner dans un laps de temps très court, ce qui suffit à provoquer une réduction de la production de la centrale, voire un arrêt, et peut provoquer des accidents graves.Par conséquent, lorsqu'un accident ou un phénomène anormal se produit dans le fonctionnement du moteur, l'opérateur doit déterminer rapidement et correctement la nature et la cause de la défaillance en fonction du phénomène accidentel, prendre des mesures efficaces et y remédier à temps pour prévenir l'accident. de l'expansion (comme la réduction de la puissance de la centrale électrique, la production d'électricité de l'ensemble de la turbine à vapeur). L'unité s'arrête de fonctionner, dommages matériels importants), entraînant des pertes économiques incommensurables. Pendant le fonctionnement du moteur, en raison d'un entretien et d'une utilisation inappropriés, tels qu'un démarrage fréquent, une surcharge à long terme, un amortissement du moteur, des chocs mécaniques, etc., le moteur peut tomber en panne. Les défauts des moteurs électriques peuvent généralement être divisés dans les catégories suivantes : ①Dommages à l'isolation causés par des raisons mécaniques, telles que l'usure des roulements ou la fonte du métal noir des roulements, poussière excessive du moteur, vibrations sévères, corrosion de l'isolation et dommages causés par la chute d'huile lubrifiante sur le enroulement du stator, de sorte que la rupture de l'isolation provoque une défaillance ; ② la rupture de l'isolation causée par la résistance électrique insuffisante de l'isolation.Tels que les courts-circuits phase-phase du moteur, les courts-circuits entre spires, les courts-circuits monophasés et de mise à la terre, etc. ; ③ défaut d'enroulement causé par une surcharge.Par exemple, le manque de fonctionnement en phase du moteur, le démarrage et le démarrage automatique fréquents du moteur, la charge mécanique excessive entraînée par le moteur, les dommages mécaniques entraînés par le moteur ou le blocage du rotor, etc., entraîneront la défaillance de l'enroulement du moteur. 2 Défaut stator moteur haute tension Les principales machines auxiliaires d'une centrale électrique sont toutes équipées de moteurs haute tension d'un niveau de tension de 6 kV. En raison des mauvaises conditions de fonctionnement des moteurs, des démarrages fréquents des moteurs, des fuites d'eau des pompes à eau, des fuites de vapeur et d'humidité installées en dessous des compteurs négatifs, etc., il s'agit d'une menace sérieuse. Fonctionnement sûr des moteurs haute tension.Associés à la mauvaise qualité de la fabrication des moteurs, aux problèmes d'exploitation et de maintenance et à une mauvaise gestion, les accidents de moteurs à haute tension sont fréquents, ce qui affecte gravement la production des générateurs et le fonctionnement sûr des réseaux électriques.Par exemple, tant qu'un côté du câble et du ventilateur ne fonctionne pas, la puissance du générateur chutera de 50 %. 2.1 Les défauts courants sont les suivants ①En raison des démarrages et des arrêts fréquents, du temps de démarrage long et du démarrage sous charge, le vieillissement de l'isolation du stator est accéléré, entraînant des dommages à l'isolation pendant le processus de démarrage ou pendant le fonctionnement, et le moteur est brûlé ; ②La qualité du moteur est médiocre et le fil de connexion à l'extrémité de l'enroulement du stator est mal soudé. La résistance mécanique n'est pas suffisante, la cale de l'encoche du stator est lâche et l'isolation est faible.Surtout en dehors de l'encoche, après des démarrages répétés, la connexion est rompue et l'isolation à l'extrémité de l'enroulement tombe, entraînant un court-circuit de rupture d'isolation du moteur ou un court-circuit à la terre, et le moteur est brûlé ; Le canon a pris feu et a endommagé le moteur.La raison en est que les spécifications du fil conducteur sont faibles, la qualité est médiocre, la durée de fonctionnement est longue, le nombre de démarrages et d'arrêts est important, le métal est vieilli mécaniquement, la résistance de contact est grande, l'isolation devient cassante et le de la chaleur est générée, provoquant la combustion du moteur.La plupart des joints de câbles sont causés par le fonctionnement irrégulier du personnel de maintenance et par un fonctionnement imprudent pendant le processus de réparation, provoquant des dommages mécaniques pouvant aboutir à une panne du moteur ; ④Les dommages mécaniques provoquent une surcharge et une brûlure du moteur, et les dommages aux roulements font que le moteur balaie la chambre, provoquant la combustion du moteur ; La mauvaise qualité de maintenance et le mauvais état des équipements électriques provoquent la fermeture du triphasé à différents moments, entraînant une surtension de fonctionnement, qui provoque une rupture de l'isolation et brûle le moteur ; ⑥ Le moteur se trouve dans un environnement poussiéreux et la poussière pénètre entre le stator et le rotor du moteur. Le matériau entrant provoque une mauvaise dissipation thermique et de graves frictions, ce qui provoque une augmentation de la température et brûle le moteur ; ⑦ Le moteur présente un phénomène d'entrée d'eau et de vapeur, ce qui provoque une chute de l'isolation, entraînant un court-circuit et une combustion du moteur.La raison principale est que l'opérateur ne fait pas attention au lavage du sol, ce qui provoque l'entrée du moteur dans le moteur ou des fuites d'équipement et la fuite de vapeur n'est pas détectée à temps, ce qui provoque la combustion du moteur ; Dommages au moteur dus à une surintensité ; ⑨ panne du circuit de commande du moteur, panne de surchauffe des composants, caractéristiques instables, déconnexion, perte de tension en série, etc. ;En particulier, la protection homopolaire des moteurs basse tension n'est pas installée ou remplacée par un nouveau moteur de grande capacité, et le réglage de la protection n'est pas modifié à temps, ce qui entraîne un gros moteur avec un petit réglage, et plusieurs démarrages sont infructueux; 11Les interrupteurs et les câbles du circuit primaire du moteur sont cassés et une phase manque. Ou la mise à la terre provoque un grillage du moteur ; La limite de temps de commutation du stator et du rotor du moteur à 12 ne correspond pas correctement, ce qui provoque la grille du moteur ou l'incapacité d'atteindre la vitesse nominale ; 13 La fondation du moteur n'est pas ferme, le sol n'est pas bien fixé, provoquant des vibrations et des secousses. Le dépassement de la norme endommagera le moteur. Dans le processus de fabrication du moteur, un petit nombre de têtes de fil de bobine de stator (segments) présentent de graves défauts, tels que des fissures, des fissures et d'autres facteurs internes, et en raison de différentes conditions de travail pendant le fonctionnement du moteur (charge lourde et démarrage fréquent du moteur rotatif). machines, etc.) ne joue qu’un défaut accéléré. effet qui se produit.À ce moment, la force électromotrice est relativement importante, ce qui provoque de fortes vibrations de la ligne de connexion entre la bobine du stator et la phase polaire, et favorise l'expansion progressive de la fissure résiduelle ou de la fissure dans l'extrémité avant de la bobine du stator.Le résultat est que la densité de courant de la partie ininterrompue au niveau du défaut de spire atteint un degré considérable, et le fil de cuivre à cet endroit présente une forte baisse de rigidité en raison de l'augmentation de la température, ce qui entraîne un grillage et un arc électrique.Une bobine enroulée par un seul fil de cuivre, quand l'un d'eux se brise, l'autre est généralement intact, donc elle peut toujours être démarrée, mais chaque démarrage ultérieur se brise en premier. , les deux peuvent brûler un autre fil de cuivre adjacent qui a augmenté une densité de courant considérable. Il est recommandé au fabricant de renforcer la gestion des processus, tels que le processus d'enroulement du bobinage, le processus de nettoyage et de ponçage de la pointe en plomb de la bobine, le processus de liaison après l'encastrement de la bobine, la connexion de la bobine statique et Lors du pliage de la pointe en plomb avant le processus de finition de la tête de soudage (le pliage à plat entraîne le pliage), il est préférable d'utiliser des joints soudés en argent pour les moteurs haute tension de taille supérieure à moyenne.Sur le site d'exploitation, les moteurs haute tension nouvellement installés et révisés doivent être soumis à un test de tension de tenue et à une mesure directe de la résistance en utilisant l'opportunité de petites réparations régulières de l'unité.Les bobines à l'extrémité du stator ne sont pas étroitement liées, les blocs de bois sont desserrés et l'isolation est usée, ce qui provoquera une panne et un court-circuit des enroulements du moteur et brûlera le moteur.La plupart de ces défauts se produisent aux extrémités des câbles. La raison principale est que le fil machine est mal formé, que la ligne d'extrémité est irrégulière et qu'il y a trop peu d'anneaux de liaison d'extrémité, que la bobine et l'anneau de liaison ne sont pas fermement attachés et que le processus de maintenance est médiocre. Les coussinets tombent souvent pendant le fonctionnement.La cale de fente lâche est un problème courant dans divers moteurs, principalement causé par une mauvaise forme de bobine et une mauvaise structure et processus de bobine dans la fente. Un court-circuit à la terre provoque la combustion de la bobine et du noyau de fer. 3 Défaillance du rotor du moteur haute tension Les défauts courants des moteurs asynchrones à cage haute tension sont les suivants : ①La cage d'écureuil du rotor est desserrée, cassée et soudée ; ②Le bloc d'équilibrage et ses vis de fixation sont projetés pendant le fonctionnement, ce qui endommagera la bobine à l'extrémité du stator ; ③Le noyau du rotor est lâche pendant le fonctionnement et la déformation, les irrégularités provoquent un balayage et des vibrations.Le plus grave d’entre eux est le problème de la rupture des barreaux de la cage d’écureuil, l’un des problèmes de longue date dans les centrales électriques. Dans les centrales thermiques, la cage de démarrage (également appelée cage extérieure) de la cage de démarrage (également appelée cage extérieure) du moteur à induction haute tension à double cage d'écureuil est cassée, voire cassée, endommageant ainsi la bobine fixe du moteur, ce qui reste jusqu'à présent le défaut le plus courant.D'après la pratique de production, nous réalisons que l'étape initiale du dessoudage ou de la fracture est le phénomène d'incendie au démarrage, et que la stratification du noyau du rotor semi-ouvert du côté de l'extrémité à dessouder ou fracturée fond et se dilate progressivement, finalement conduisant à une fracture ou à un dessoudage. La barre de cuivre est partiellement éjectée, rayant le noyau de fer statique et l'isolation de la bobine (ou même cassant un petit brin), causant de graves dommages à la bobine statique du moteur et pouvant provoquer un accident plus grave.Dans les centrales thermiques, les billes d'acier et le charbon se condensent ensemble pour produire un moment statique important pendant l'arrêt, et les pompes d'alimentation démarrent sous charge en raison du laxisme des portes de sortie, et les ventilateurs de tirage induit démarrent en marche arrière en raison du laxisme des déflecteurs.Par conséquent, ces moteurs doivent surmonter un couple résistant important lors du démarrage. 3.1 Mécanisme de défaillance Il existe des problèmes structurels dans la cage de démarrage des moteurs à induction domestiques à double cage d'écureuil de taille moyenne et haute tension.Généralement : ① l'anneau d'extrémité de court-circuit est supporté sur toutes les barres de cuivre de la cage extérieure, et la distance par rapport au noyau du rotor est grande, et la circonférence intérieure de l'anneau d'extrémité n'est pas concentrique au noyau du rotor ; ② les trous à travers lesquels passe l'anneau d'extrémité de court-circuit à travers les barres de cuivre sont pour la plupart des trous droits. ③ L'écart entre la barre de cuivre du rotor et la fente du fil est souvent inférieur à 05 mm et la barre de cuivre vibre fortement pendant le fonctionnement. ①Les barres de cuivre sont reliées par soudage de surface sur la circonférence extérieure de l'anneau d'extrémité de court-circuit. Le moteur du déchargeur de poudre de la centrale électrique de Fengzhen est un moteur à double cage d'écureuil haute tension. Les barres de cuivre de la cage de départ sont toutes soudées à la circonférence extérieure de l'anneau d'extrémité de court-circuit.La qualité du soudage de surface est médiocre et des dessoudages ou des cassures se produisent souvent, entraînant des dommages à la bobine du stator.②Forme du trou d'extrémité de court-circuit : la forme du trou de l'anneau d'extrémité de court-circuit du moteur domestique à double cage d'écureuil haute tension actuellement utilisé dans le domaine de la production, a généralement les quatre formes suivantes : type à trou droit, semi -Type de trou droit ouvert, type de trou d'oeil de poisson, type de trou d'évier profond, en particulier le type le plus traversant.Le nouvel anneau d'extrémité de court-circuit remplacé sur le site de production adopte généralement deux formes : du type à trou en oeil de poisson et du type à trou d'évier profond. Lorsque la longueur du conducteur en cuivre est appropriée, l'espace pour remplir la soudure n'est pas grand, la soudure à l'argent n'est pas beaucoup utilisée et la qualité de la soudure est élevée. Facile à garantir.③ Soudage, dessoudage et rupture de la barre de cuivre et de l'anneau de court-circuit : les cas de défaillance de dessoudage et de rupture de la barre de cuivre de la cage de démarrage rencontrés dans plus d'une centaine de moteurs haute tension en contact sont essentiellement le court-circuit anneau d'extrémité. Les œillets sont des œillets droits.Le conducteur traverse le côté extérieur de l'anneau de court-circuit, les extrémités du conducteur en cuivre sont également partiellement fondues et la qualité du soudage est généralement bonne.Le conducteur en cuivre pénètre environ la moitié de l'anneau d'extrémité. Parce que la température de l'électrode et de la soudure est trop élevée et que le temps de soudage est trop long, une partie de la soudure s'écoule et s'accumule à travers l'espace entre la surface extérieure du conducteur en cuivre et le trou de l'anneau d'extrémité, et le cuivre le conducteur est sujet à la rupture.④Facile à trouver les joints de soudure de qualité de soudage : pour les moteurs haute tension qui étincellent souvent pendant le démarrage ou le fonctionnement, d'une manière générale, les conducteurs en cuivre de la cage de démarrage sont dessoudés ou cassés, et il est facile de trouver les conducteurs en cuivre qui sont dessoudés ou cassés. .Il est très important pour le moteur haute tension à double cage d'écureuil lors de la première et de la deuxième révision après la nouvelle installation et lors de la mise en service de vérifier complètement les conducteurs en cuivre de la cage de démarrage.Pendant le processus de ressoudage, il convient de veiller au remplacement de tous les conducteurs de la cage de départ. Il doit être soudé en croix symétriquement et ne doit pas être soudé en séquence dans une direction, afin d'éviter toute déviation de l'anneau d'extrémité de court-circuit.De plus, lorsqu'un soudage de réparation est effectué entre le côté intérieur de l'anneau d'extrémité de court-circuit et la bande de cuivre, il convient d'éviter que le lieu de soudage ne soit sphérique. 3.3 Analyse de cage cassée du rotor ① De nombreux moteurs des principales machines auxiliaires de la centrale électrique ont des barres de cage cassées. Cependant, la plupart des moteurs avec des cages cassées sont ceux qui ont une charge de démarrage plus lourde, un temps de démarrage plus long et des démarrages fréquents, comme les broyeurs à charbon et les soufflantes. 2. Le moteur du ventilateur à tirage induit ; 2. La nouvelle mise en service du moteur ne casse généralement pas la cage immédiatement, et il faudra plusieurs mois ou années pour fonctionner avant que la cage ne se brise ; 3. À l'heure actuelle, les barres de cage couramment utilisées ont une section transversale rectangulaire ou trapézoïdale. Les rotors à fentes profondes et les rotors circulaires à double cage ont des cages cassées, et les cages cassées des rotors à double cage sont généralement limitées aux barres de cage extérieures ; ④ La structure de connexion des barres de cage moteur et des anneaux de court-circuit avec cages cassées est également variée. , Les moteurs d'un constructeur et d'une série sont parfois différents ; il existe des structures suspendues dans lesquelles l'anneau de court-circuit n'est supporté que par l'extrémité de la barre de cage, et il existe également des structures dans lesquelles l'anneau de court-circuit est directement noyé sur le poids du noyau du rotor.Pour les rotors à cage cassée, la longueur des barres de cage s'étendant du noyau de fer à l'anneau de court-circuit (extrémité d'extension) varie. Généralement, l'extrémité d'extension des barres de cage extérieures d'un rotor à double cage mesure environ 50 mm à 60 mm de long ; La longueur de l'extrémité de l'extension est d'environ 20 mm à 30 mm ; ⑤ La plupart des pièces où se produit la rupture de la barre de cage se trouvent en dehors de la connexion entre l'extrémité d'extension et le court-circuit (l'extrémité de soudage de la barre de cage).Dans le passé, lors de la révision du moteur de la centrale électrique de Fengzhen, deux moitiés de l'ancienne barre de cage étaient utilisées pour l'épissure, mais en raison de la mauvaise qualité de l'épissure, l'interface d'épissure s'est fissurée lors de l'opération ultérieure et la fracture est apparue. sortir de la rainure.Certaines barres de cage présentent à l'origine des défauts locaux tels que des pores, des trous de sable et des peaux, et des fractures se produiront également dans les rainures ; ⑥ Il n'y a pas de déformation significative lorsque les barres de la cage sont cassées, et il n'y a pas de striction lorsque le matériau plastique est retiré, et les fractures sont bien adaptées. Serré, c'est une fracture de fatigue.Il y a également beaucoup de soudures au niveau du lieu de soudure entre la barre cage et l'anneau de court-circuit, ce qui est lié à la qualité de la soudure. Cependant, tout comme la nature brisée de la barre de cage, la source de la force externe responsable des dommages des deux est la même ; ⑦ Pour les moteurs avec des cages cassées, les barres de cage sont en place. Les fentes du rotor sont relativement lâches et les anciennes barres de cage qui ont été réparées et remplacées ont des rainures orientées par la partie saillante de la tôle d'acier au silicium de la paroi de la rainure du noyau de fer, ce qui signifie que les barres de la cage sont mobiles dans les rainures ; ⑧ Les barres de cage cassées ne sont pas visibles pendant longtemps à partir de la sortie d'air du stator et de l'entrefer du stator et du rotor pendant le processus de démarrage. Le temps de démarrage du moteur avec de nombreuses barres de cage cassées est évidemment prolongé et il y a un bruit évident.Lorsque la fracture est concentrée dans une certaine partie de la circonférence, la vibration du moteur sera intensifiée, entraînant parfois des dommages au roulement et au balayage du moteur. Les principales manifestations sont : dommages aux roulements du moteur, blocage mécanique, perte de phase de l'interrupteur d'alimentation, grillage et perte de phase du connecteur de câble, fuite d'eau du refroidisseur, entrée et sortie d'air du refroidisseur d'air bloquées par l'accumulation de poussière et d'autres raisons de grillage du moteur. Après l'analyse ci-dessus des défauts et de leur nature du moteur haute tension, ainsi que l'élaboration des mesures prises sur place, le fonctionnement sûr et stable du moteur haute tension a été efficacement garanti, et la fiabilité de l'alimentation électrique a été améliorée.Cependant, en raison de processus de fabrication et de maintenance médiocres, associés à l'influence des fuites d'eau, des fuites de vapeur, de l'humidité, d'une mauvaise gestion du fonctionnement et d'autres facteurs pendant le fonctionnement, divers phénomènes de fonctionnement anormal et des pannes plus graves se produiront.Par conséquent, ce n'est qu'en renforçant le contrôle strict de la qualité de maintenance des moteurs à haute tension et en renforçant la gestion globale du fonctionnement du moteur, afin que le moteur puisse atteindre un état de fonctionnement sain, que le fonctionnement sûr, stable et économique du la centrale électrique soit garantie.
Heure de publication : 28 juin 2022 