Przez silnik wysokonapięciowy rozumie się silnik pracujący przy częstotliwości sieciowej 50 Hz i napięciu znamionowym prądu trójfazowego 3 kV, 6 kV i 10 kV prądu przemiennego.Istnieje wiele metod klasyfikacji silników wysokiego napięcia, które dzieli się na cztery typy: małe, średnie, duże i bardzo duże w zależności od ich mocy; dzieli się je na silniki klasy A, E, B, F, H i C, zgodnie ze stopniem izolacji; Silniki wysokiego napięcia ogólnego przeznaczenia oraz silniki wysokiego napięcia o specjalnej konstrukcji i zastosowaniu.
Silnik, który zostanie przedstawiony w tym artykule, to trójfazowy silnik asynchroniczny klatkowy wysokiego napięcia ogólnego przeznaczenia.
Trójfazowy silnik asynchroniczny klatkowy wysokiego napięcia, podobnie jak inne silniki, opiera się na indukcji elektromagnetycznej. Pod wpływem silnego pola elektromagnetycznego oraz kompleksowego działania własnych warunków technicznych, środowiska zewnętrznego i warunków pracy, silnik będzie wytwarzał energię elektryczną w określonym okresie eksploatacji. Różne awarie elektryczne i mechaniczne.
1 Klasyfikacja uszkodzeń silników wysokiego napięcia Maszyny przemysłowe w elektrowniach, takie jak pompy wody zasilającej, pompy obiegowe, pompy kondensacyjne, pompy podnoszące kondensat, wentylatory z ciągiem indukcyjnym, dmuchawy, urządzenia do usuwania proszku, młyny węglowe, kruszarki węgla, wentylatory pierwotne i pompy do zaprawy, wszystkie napędzane są silnikami elektrycznymi . czasownik: ruszać się.Maszyny te przestają działać w bardzo krótkim czasie, co wystarczy, aby spowodować zmniejszenie mocy elektrowni, a nawet jej wyłączenie i może spowodować poważne awarie.Dlatego też, gdy w pracy silnika wystąpi wypadek lub nietypowe zjawisko, operator powinien szybko i prawidłowo określić charakter i przyczynę awarii w zależności od zjawiska wypadku, podjąć skuteczne działania i uporać się z nim na czas, aby zapobiec wypadkowi przed rozbudową (takich jak zmniejszenie mocy elektrowni, wytwarzanie energii przez całą turbinę parową). Jednostka przestaje działać, poważne uszkodzenie sprzętu), co powoduje niezmierzone straty ekonomiczne. Podczas pracy silnika, na skutek niewłaściwej konserwacji i użytkowania, np. częstego uruchamiania, długotrwałego przeciążenia, zawilgocenia silnika, uderzeń mechanicznych itp., może nastąpić awaria silnika. Usterki silników elektrycznych można ogólnie podzielić na następujące kategorie: ①Uszkodzenia izolacji spowodowane przyczynami mechanicznymi, takimi jak zużycie łożysk lub topienie czarnego metalu łożysk, nadmierne zapylenie silnika, silne wibracje oraz korozja izolacji i uszkodzenia spowodowane przez olej smarujący spadający na silnik uzwojenie stojana, aby przebicie izolacji spowodowało awarię; ② uszkodzenie izolacji spowodowane niewystarczającą wytrzymałością elektryczną izolacji.Takie jak zwarcie międzyfazowe silnika, zwarcie międzyzwojowe, zwarcie jednofazowe i uziemiające itp.; ③ uszkodzenie uzwojenia spowodowane przeciążeniem.Przykładowo brak pracy fazowej silnika, częste uruchamianie i samostartowanie silnika, nadmierne obciążenie mechaniczne przenoszone przez silnik, uszkodzenia mechaniczne przenoszone przez silnik lub zakleszczenie wirnika itp. uszkodzenie uzwojenia silnika. 2 Usterka stojana silnika wysokiego napięcia Wszystkie główne maszyny pomocnicze elektrowni są wyposażone w silniki wysokiego napięcia o napięciu 6 kV. Ze względu na złe warunki pracy silników, częste uruchamianie silników, wycieki wody z pomp wodnych, wycieki pary i wilgoci w instalacjach poniżej liczników ujemnych itp. stanowi to poważne zagrożenie. Bezpieczna praca silników wysokiego napięcia.W połączeniu ze złą jakością produkcji silników, problemami w eksploatacji i konserwacji oraz złym zarządzaniem, częste są wypadki samochodowe pod wysokim napięciem, co poważnie wpływa na moc generatorów i bezpieczeństwo pracy sieci elektroenergetycznych.Na przykład, jeśli jedna strona przewodu i dmuchawa nie działają, moc generatora spadnie o 50%. 2.1 Typowe usterki są następujące ①Z powodu częstego uruchamiania i zatrzymywania, długiego czasu rozruchu i uruchamiania pod obciążeniem, starzenie się izolacji stojana ulega przyspieszeniu, co powoduje uszkodzenie izolacji podczas procesu rozruchu lub podczas pracy, a silnik zostaje spalony; ② Jakość silnika jest niska, a przewód łączący na końcu uzwojenia stojana jest słabo zespawany. Wytrzymałość mechaniczna jest niewystarczająca, klin szczelinowy stojana jest luźny, a izolacja jest słaba.Zwłaszcza poza karbem, po wielokrotnych rozruchach, połączenie zostaje zerwane, a izolacja na końcu uzwojenia odpada, co powoduje zwarcie lub uszkodzenie izolacji silnika lub zwarcie do masy, a silnik zostaje spalony; Działo zapaliło się i uszkodziło silnik.Powodem jest niska specyfikacja przewodu prowadzącego, niska jakość, długi czas pracy, duża liczba uruchomień i zatrzymań, metal starzeje się mechanicznie, duża rezystancja styku, izolacja staje się krucha, a wytwarza się ciepło, co powoduje spalenie silnika.Większość złączy kablowych powstaje na skutek nieregularnej pracy personelu konserwacyjnego i nieostrożności podczas procesu naprawy, powodując uszkodzenia mechaniczne, które prowadzą do awarii silnika; ④Uszkodzenie mechaniczne powoduje przeciążenie i spalenie silnika, a uszkodzenie łożyska powoduje, że silnik omiata komorę, powodując spalenie silnika; Zła jakość konserwacji i zły stan wyposażenia elektrycznego powodują zamknięcie trójfazowe w różnym czasie, co skutkuje przepięciem roboczym, które powoduje uszkodzenie izolacji i spalenie silnika; ⑥ Silnik znajduje się w zapylonym środowisku, a pył przedostaje się pomiędzy stojanem a wirnikiem silnika. Napływający materiał powoduje słabe odprowadzanie ciepła i poważne tarcie, co powoduje wzrost temperatury i spalenie silnika; ⑦ W silniku występuje zjawisko przedostawania się wody i pary, co powoduje opadanie izolacji, co powoduje zwarcie i spalenie silnika.Najczęstszym powodem jest to, że operator nie zwraca uwagi na mycie podłoża, co powoduje przedostanie się silnika do silnika lub wycieki sprzętu, a wyciek pary nie zostaje wykryty na czas, co powoduje spalenie silnika; Uszkodzenie silnika na skutek przetężenia; ⑨ awaria obwodu sterującego silnika, przegrzanie podzespołów, niestabilna charakterystyka, rozłączenie, utrata napięcia szeregowego itp.;W szczególności zabezpieczenie składowej zerowej silników niskiego napięcia nie jest instalowane ani zastępowane nowym silnikiem o dużej mocy, a ustawienie zabezpieczenia nie zmienia się w czasie, co skutkuje dużym silnikiem o małym ustawieniu i wielokrotnymi rozruchami nieudany; 11Przełączniki i kable w obwodzie pierwotnym silnika są uszkodzone i brakuje fazy lub uziemienie powoduje spalenie silnika; Limit czasu stojana i wyłącznika wirnika silnika 12 uzwojonego jest nieprawidłowo dopasowany, co powoduje spalenie silnika lub nieosiągnięcie prędkości znamionowej; 13 fundament silnika nie jest mocny, podłoże nie jest dobrze zamocowane, co powoduje wibracje i drżenie. Przekroczenie normy spowoduje uszkodzenie silnika. W procesie produkcji silników niewielka liczba głowic (segmentów) cewek stojana wykazuje poważne wady, takie jak pęknięcia, pęknięcia i inne czynniki wewnętrzne, a także na skutek różnych warunków pracy podczas pracy silnika (duże obciążenie i częste uruchamianie wirujących maszyny itp.) odtwarza jedynie usterkę przyspieszoną. efekt, który występuje.W tym czasie siła elektromotoryczna jest stosunkowo duża, co powoduje silne wibracje linii łączącej między cewką stojana a fazą biegunową i sprzyja stopniowemu rozszerzaniu się resztkowego pęknięcia lub pęknięcia na prowadzącym końcu cewki stojana.W rezultacie gęstość prądu nieprzerwanej części w miejscu uszkodzenia zwoju osiąga znaczny stopień, a drut miedziany w tym miejscu ma gwałtowny spadek sztywności na skutek wzrostu temperatury, co powoduje przepalenie i wyładowanie łukowe.Cewka nawinięta pojedynczym drutem miedzianym, gdy jeden z nich pęknie, drugi zwykle jest nienaruszony, więc można go jeszcze uruchomić, ale każdy kolejny start najpierw pęka. oba mogą spowodować rozgorzenie i spalenie innego sąsiedniego drutu miedzianego, który ma znaczną zwiększoną gęstość prądu. Zaleca się, aby producent wzmocnił zarządzanie procesami, takimi jak proces nawijania uzwojenia, proces czyszczenia i szlifowania końcówki prowadzącej cewki, proces wiązania po osadzeniu cewki, połączenie cewki statycznej oraz przy zaginaniu końcówki ołowianej przed głowicą spawalniczą (zginanie na płasko powoduje gięcie) w procesie wykańczania, w przypadku silników wysokiego napięcia powyżej średniej wielkości najlepiej stosować srebrne złącza spawane.Nowo montowane i remontowane silniki wysokiego napięcia należy na miejscu eksploatacji poddać próbie napięciowej i bezpośredniemu pomiarowi rezystancji, przy okazji regularnych drobnych napraw agregatu.Cewki na końcu stojana nie są ściśle połączone, drewniane klocki są luźne, a izolacja jest zużyta, co spowoduje awarię i zwarcie uzwojeń silnika oraz spalenie silnika.Większość tych usterek występuje na przewodach końcowych. Głównym powodem jest to, że walcówka jest źle uformowana, linia końcowa jest nieregularna i jest zbyt mało pierścieni wiążących końce, a cewka i pierścień łączący nie są ściśle połączone, a proces konserwacji jest słaby. Podkładki często odpadają podczas pracy.Luźny klin szczelinowy jest częstym problemem w różnych silnikach, spowodowanym głównie złym kształtem cewki oraz złą strukturą i procesem cewki w szczelinie. Zwarcie do masy powoduje spalenie cewki i żelaznego rdzenia. 3 Awaria wirnika silnika wysokiego napięcia Typowe usterki wysokonapięciowych silników asynchronicznych klatkowych to: ①Klatka wirnika jest luźna, pęknięta i zespawana; ②Bloczek równoważący i jego śruby mocujące zostaną wyrzucone podczas pracy, co spowoduje uszkodzenie cewki na końcu stojana; ③Rdzeń wirnika jest luźny podczas pracy, a odkształcenie powoduje nierówność i drgania.Najpoważniejszym z nich jest problem pękania prętów klatkowych, będący jednym z utrzymujących się od dawna problemów w elektrowniach. W elektrowniach cieplnych klatka rozruchowa (znana również jako klatka zewnętrzna) klatki rozruchowej silnika indukcyjnego z podwójną klatką wysokiego napięcia (znana również jako klatka zewnętrzna) jest pękana lub nawet pękana, uszkadzając w ten sposób cewkę stacjonarną silnika, co jest nadal najczęstszą usterką do tej pory.Z praktyki produkcyjnej wiemy, że początkowy etap rozlutowywania lub pękania to zjawisko pożaru przy rozruchu, a nawarstwienie półotwartego rdzenia wirnika od strony wylutowanego lub pękniętego końca topi się i stopniowo rozszerza, ostatecznie prowadzące do pęknięcia lub rozlutowania. Pręt miedziany zostaje częściowo wyrzucony, zarysowując statyczny żelazny rdzeń i izolację cewki (lub nawet przerywając małą żyłkę), powodując poważne uszkodzenie cewki statycznej silnika i potencjalnie powodując większy wypadek.W elektrowniach cieplnych stalowe kulki i węgiel kondensują się razem, tworząc duży moment statyczny podczas wyłączania, a pompy zasilające uruchamiają się pod obciążeniem z powodu luźnych drzwi wylotowych, a wentylatory z wymuszonym ciągiem uruchamiają się w odwrotnym kierunku z powodu luźnych przegród.Dlatego silniki te muszą pokonywać duży moment oporu podczas rozruchu. Występują problemy strukturalne w klatce rozruchowej domowych silników indukcyjnych z podwójnym klatkiem średniej wielkości i wyższych napięć.Ogólnie rzecz biorąc: ① pierścień końcowy zwarciowy jest podparty na wszystkich prętach miedzianych klatki zewnętrznej, a odległość od rdzenia wirnika jest duża, a wewnętrzny obwód pierścienia końcowego nie jest koncentryczny z rdzeniem wirnika; ② Otwory, przez które pierścień końcowy zwarcia przechodzi przez szyny miedziane, są w większości otworami prostymi. ③Szczelina pomiędzy miedzianym prętem wirnika a szczeliną na drut jest często mniejsza niż 05 mm, a pręt miedziany wibruje podczas pracy. ①Pręty miedziane są łączone poprzez napawanie na zewnętrznym obwodzie pierścienia końcowego zwarcia. Silnik urządzenia do wyładowywania proszku w elektrowni Fengzhen to silnik klatkowy z podwójnym wierceniem wysokiego napięcia. Wszystkie pręty miedziane klatki początkowej są przyspawane do zewnętrznego obwodu pierścienia końcowego zwarcia.Jakość napawania jest niska i często dochodzi do rozlutowania lub pęknięcia, co powoduje uszkodzenie cewki stojana.②Postać otworu końcowego zwarcia: kształt otworu pierścienia końcowego zwarcia domowego silnika klatkowego wysokiego napięcia, obecnie używanego w produkcji, ma na ogół następujące cztery formy: typ z otworem prostym, pół -otwarty typ z prostym otworem, typ z otworem typu rybie oko, typ z głębokim otworem, zwłaszcza typ z najbardziej przelotowym otworem.Nowy pierścień końcowy zwarciowy wymieniany w miejscu produkcji zwykle przyjmuje dwie formy: typu rybie oko i typu głębokiego otworu. Gdy długość przewodu miedzianego jest odpowiednia, przestrzeń do wypełnienia lutem nie jest duża, a lut srebrny nie jest używany zbyt często, a jakość lutowania jest wysoka. Łatwe do zagwarantowania.③ Spawanie, rozlutowywanie i łamanie pręta miedzianego i pierścienia zwierającego: Przypadki awarii polegające na rozlutowaniu i pękaniu pręta miedzianego klatki początkowej spotykane we wszystkich ponad stu stykających się silnikach wysokiego napięcia są w zasadzie zwarciem pierścień końcowy. Oczka są oczkami prostymi.Przewód przechodzi przez zewnętrzną stronę pierścienia zwarciowego, a końce przewodu miedzianego są również częściowo stopione, a jakość spawania jest ogólnie dobra.Miedziany przewodnik przechodzi przez około połowę pierścienia końcowego. Ponieważ temperatura elektrody i lutu jest zbyt wysoka, a czas zgrzewania zbyt długi, część lutu wypływa i gromadzi się przez szczelinę pomiędzy zewnętrzną powierzchnią miedzianego przewodnika a otworem pierścienia końcowego, a miedź przewodnik jest podatny na pękanie.④Łatwo znaleźć złącza lutowane o jakości spawania: w przypadku silników wysokiego napięcia, które często iskrzą podczas uruchamiania lub pracy, ogólnie rzecz biorąc, miedziane przewody klatki początkowej są wylutowane lub zepsute i łatwo jest znaleźć wylutowane lub uszkodzone przewody miedziane .W przypadku silnika klatkowego dwuklatkowego wysokiego napięcia przy pierwszym i drugim remoncie po nowej instalacji oraz do eksploatacji bardzo ważne jest kompleksowe sprawdzenie przewodów miedzianych klatki rozruchowej.Podczas procesu ponownego lutowania należy zwrócić uwagę na wymianę wszystkich przewodów klatki startowej. Należy go spawać krzyżowo symetrycznie, a nie kolejno z jednego kierunku, aby uniknąć odchylenia pierścienia końcowego zwarcia.Ponadto, gdy wykonywane jest spawanie naprawcze pomiędzy wewnętrzną stroną pierścienia końcowego zwarcia a taśmą miedzianą, miejsce spawania nie powinno być kuliste. 3.3 Analiza pękniętej klatki wirnika ① Wiele silników głównych maszyn pomocniczych elektrowni ma połamane pręty klatkowe. Jednakże większość silników z uszkodzonymi klatkami to silniki o większym obciążeniu rozruchowym, dłuższym czasie rozruchu i częstym rozruchu, takie jak młyny węglowe i dmuchawy. 2. Silnik wentylatora wyciągowego; 2. Nowo oddany do użytku silnik zazwyczaj nie powoduje natychmiastowego zniszczenia klatki, a zanim klatka ulegnie uszkodzeniu, minie kilka miesięcy lub lat; 3. Obecnie powszechnie stosowane pręty klatkowe mają przekrój prostokątny lub trapezowy. Wirniki z głębokimi szczelinami i okrągłe wirniki z podwójną klatką mają uszkodzone klatki, a połamane klatki w przypadku wirników z podwójną klatką ograniczają się zazwyczaj do zewnętrznych prętów klatek; ④ Struktura połączeń prętów klatki silnika i pierścieni zwarciowych z uszkodzonymi klatkami jest również różna. , Silniki producenta i serii są czasami różne; istnieją konstrukcje podwieszane, w których pierścień zwierający opiera się jedynie na końcu pręta klatki, a także konstrukcje, w których pierścień zwierający jest osadzony bezpośrednio na ciężarze rdzenia wirnika.W przypadku wirników z uszkodzonymi klatkami długość prętów klatek rozciągających się od żelaznego rdzenia do pierścienia zwierającego (koniec przedłużenia) jest różna. Ogólnie rzecz biorąc, przedłużenie zewnętrznych prętów klatkowych wirnika z podwójną klatką ma długość około 50 mm ~ 60 mm; Długość przedłużenia wynosi około 20 mm ~ 30 mm; ⑤ Większość części, w których następuje pęknięcie pręta klatki, znajduje się poza połączeniem pomiędzy końcem przedłużającym a zwarciem (koniec spawania pręta klatki).W przeszłości, gdy remontowano silnik w elektrowni Fengzhen, do łączenia używano dwóch połówek starego pręta klatkowego, ale ze względu na złą jakość łączenia, interfejs łączący pękał w kolejnej operacji, a pęknięcie wydawało się wyjść z rowka.Niektóre pręty klatkowe mają pierwotnie lokalne defekty, takie jak pory, dziury od piasku i naskórek, a pęknięcia występują również w rowkach; ⑥ Nie ma znaczących odkształceń w przypadku pęknięcia prętów klatki i nie ma przewężeń podczas ściągania materiału z tworzywa sztucznego, a pęknięcia są dobrze dopasowane. Ciasne, to pęknięcie zmęczeniowe.W miejscu spawania pomiędzy prętem klatki a pierścieniem zwierającym występuje również dużo spawów, co jest związane z jakością spawu. Jednakże, podobnie jak w przypadku zepsutego pręta klatki, źródło siły zewnętrznej powodującej uszkodzenie obu elementów jest to samo; ⑦ W przypadku silników z uszkodzonymi klatkami, pręty klatek są włożone. Szczeliny wirnika są stosunkowo luźne, a stare pręty klatek, które zostały naprawione i wymienione, mają rowki zorientowane przez wystającą część blachy ze stali krzemowej ściany rowka żelaznego rdzenia, co oznacza, że pręty klatek są ruchome w rowkach; ⑧ Pęknięte pręty klatki nie są widoczne. Przez długi czas podczas procesu rozruchu można zobaczyć iskry na wylocie powietrza stojana oraz w szczelinie powietrznej stojana i wirnika. Czas rozruchu silnika z wieloma uszkodzonymi prętami klatkowymi jest wyraźnie wydłużony i występuje wyraźny hałas.Kiedy pęknięcie koncentruje się w określonej części obwodu, wibracje silnika ulegną nasileniu, co czasami skutkuje uszkodzeniem łożyska silnika i zamiataniem. Głównymi objawami są: uszkodzenie łożysk silnika, zakleszczenie mechaniczne, utrata fazy wyłącznika zasilania, przepalenie złącza przewodu kabla i utrata fazy, wyciek wody z chłodnicy, zablokowanie wlotu i wylotu powietrza chłodnicy powietrza przez nagromadzenie kurzu i inne przyczyny spalenia silnika. Po powyższej analizie usterek i ich charakteru silnika wysokiego napięcia, a także opracowaniu środków podjętych na miejscu zdarzenia, skutecznie zapewniono bezpieczną i stabilną pracę silnika wysokiego napięcia, a niezawodność poprawiono zasilanie.Jednakże ze względu na złe procesy produkcyjne i konserwacyjne, w połączeniu z wpływem wycieków wody, wycieków pary, wilgoci, niewłaściwego zarządzania eksploatacją i innych czynników podczas pracy, wystąpią różne nieprawidłowe zjawiska eksploatacyjne i poważniejsze awarie.Dlatego tylko poprzez wzmocnienie ścisłej kontroli jakości konserwacji silników wysokiego napięcia i wzmocnienie wszechstronnego zarządzania pracą silnika, tak aby silnik mógł osiągnąć prawidłowy stan pracy, można zapewnić bezpieczną, stabilną i ekonomiczną pracę silnika gwarantowana elektrownia.
Czas publikacji: 28 czerwca 2022 r 