O motor de alta tensão refere-se ao motor que opera sob a frequência de alimentação de 50 Hz e a tensão nominal de 3kV, 6kV e 10kV AC de tensão trifásica.Existem diversos métodos de classificação de motores de alta tensão, que são divididos em quatro tipos: pequeno, médio, grande e extragrande de acordo com sua capacidade; eles são divididos em motores das classes A, E, B, F, H e C de acordo com seus graus de isolamento; Motores de alta tensão de uso geral e motores de alta tensão com estruturas e usos especiais.
O motor a ser apresentado neste artigo é um motor assíncrono trifásico de gaiola de esquilo de alta tensão de uso geral.
O motor assíncrono trifásico de gaiola de esquilo de alta tensão, como outros motores, é baseado em indução eletromagnética. Sob a ação de alto campo eletromagnético e a ação abrangente de suas próprias condições técnicas, ambiente externo e condições operacionais, o motor gerará eletricidade dentro de um determinado período operacional. Várias falhas elétricas e mecânicas.
1 Classificação de falhas em motores de alta tensão As máquinas das usinas de energia, como bombas de água de alimentação, bombas de circulação, bombas de condensação, bombas de elevação de condensação, ventiladores de tiragem induzida, sopradores, descarregadores de pó, moinhos de carvão, trituradores de carvão, ventiladores primários e bombas de argamassa, são todos acionados por motores elétricos. . verbo: mover.Essas máquinas param de funcionar em um período muito curto de tempo, o que é suficiente para causar redução na produção da usina, ou até mesmo desligamento, podendo causar acidentes graves.Portanto, quando ocorre um acidente ou fenômeno anormal na operação do motor, o operador deve determinar rápida e corretamente a natureza e a causa da falha de acordo com o fenômeno do acidente, tomar medidas eficazes e lidar com isso a tempo de evitar o acidente de expansão (como a redução da produção da usina, a geração de energia de toda a turbina a vapor). Unidade para de funcionar, grandes danos ao equipamento), resultando em perdas econômicas imensuráveis. Durante a operação do motor, devido à manutenção e uso inadequados, como partida frequente, sobrecarga de longo prazo, umidade do motor, choques mecânicos, etc., o motor pode falhar. As falhas dos motores elétricos geralmente podem ser divididas nas seguintes categorias: ① Danos ao isolamento causados por razões mecânicas, como desgaste do rolamento ou derretimento do metal preto do rolamento, poeira excessiva do motor, vibração severa e corrosão do isolamento e danos causados pela queda de óleo lubrificante no enrolamento do estator, de modo que a quebra do isolamento cause falha; ② a quebra do isolamento causada pela resistência elétrica insuficiente do isolamento.Como curto-circuito fase-fase do motor, curto-circuito entre espiras, curto-circuito monofásico e de aterramento do invólucro, etc .; ③ falha no enrolamento causada por sobrecarga.Por exemplo, a falta de operação de fase do motor, a partida frequente e a partida automática do motor, a carga mecânica excessiva arrastada pelo motor, os danos mecânicos arrastados pelo motor ou o rotor preso, etc., causarão falha no enrolamento do motor. 2 Falha no estator do motor de alta tensão As principais máquinas auxiliares de uma usina são todas equipadas com motores de alta tensão com nível de tensão de 6kV. Devido às más condições de funcionamento dos motores, partidas frequentes do motor, vazamento de água nas bombas d'água, vazamento de vapor e umidade instalados abaixo dos medidores negativos, etc., é uma séria ameaça. Operação segura de motores de alta tensão.Juntamente com a má qualidade de fabricação dos motores, problemas de operação e manutenção e má gestão, são frequentes os acidentes automobilísticos de alta tensão, o que afeta seriamente a produção dos geradores e a operação segura das redes elétricas.Por exemplo, enquanto um lado do cabo e do soprador não funcionar, a produção do gerador cairá 50%. 2.1 As falhas comuns são as seguintes ①Devido a partidas e paradas frequentes, longos tempos de partida e partida com carga, o envelhecimento do isolamento do estator é acelerado, resultando em danos ao isolamento durante o processo de partida ou durante a operação, e o motor é queimado; ②A qualidade do motor é ruim e o fio de conexão na extremidade do enrolamento do estator está mal soldado. A resistência mecânica não é suficiente, a cunha da ranhura do estator está solta e o isolamento é fraco.Principalmente fora do entalhe, após partidas repetidas, a conexão é interrompida e o isolamento na extremidade do enrolamento cai, resultando em um curto-circuito de quebra do isolamento do motor ou em curto-circuito com o terra, e o motor é queimado; O canhão pegou fogo e danificou o motor.A razão é que a especificação do fio condutor é baixa, a qualidade é ruim, o tempo de funcionamento é longo, o número de partidas e paradas é grande, o metal está envelhecido mecanicamente, a resistência de contato é grande, o isolamento torna-se quebradiço e o calor é gerado, fazendo com que o motor queime.A maioria das juntas de cabos é causada pela operação irregular e descuidada do pessoal de manutenção durante o processo de reparo, causando danos mecânicos, que evoluem para falha do motor; ④O dano mecânico faz com que o motor fique sobrecarregado e queime, e o dano ao rolamento faz com que o motor varra a câmara, causando a queima do motor; A má qualidade da manutenção e o mau estado de conservação dos equipamentos elétricos provocam o fechamento trifásico em momentos distintos, resultando em sobretensão de funcionamento, o que provoca ruptura do isolamento e queima do motor; ⑥ O motor está em um ambiente empoeirado e a poeira entra entre o estator e o rotor do motor. O material que entra causa má dissipação de calor e sério atrito, o que faz com que a temperatura suba e queime o motor; ⑦ O motor apresenta o fenômeno de entrada de água e vapor, o que faz com que o isolamento caia, resultando em curto-circuito e queima do motor.A maior parte do motivo é que o operador não presta atenção na lavagem do solo, fazendo com que o motor entre no motor ou o equipamento vaze e o vazamento de vapor não seja detectado a tempo, o que faz com que o motor queime; Danos no motor devido a sobrecorrente; ⑨ falha no circuito de controle do motor, superaquecimento, quebra de componentes, características instáveis, desconexão, perda de tensão em série, etc .;Em particular, a proteção de sequência zero de motores de baixa tensão não é instalada ou substituída por um novo motor de grande capacidade, e a configuração da proteção não é alterada a tempo, resultando em um motor grande com uma configuração pequena, e partidas múltiplas são sem sucesso; 11As chaves e cabos do circuito primário do motor estão quebrados e falta fase Ou o aterramento causa queima do motor; 12 o limite de tempo do estator do motor enrolado e da chave do rotor é inadequadamente combinado, fazendo com que o motor queime ou não atinja a velocidade nominal; 13 a base do motor não é firme, o solo não está bem fixado, causando vibrações e tremores. Exceder o padrão danificará o motor. No processo de fabricação do motor, um pequeno número de cabeçotes (segmentos) da bobina do estator apresenta defeitos graves, como trincas, trincas e outros fatores internos, e devido às diferentes condições de trabalho durante a operação do motor, (carga pesada e partida frequente de rotação maquinaria, etc.) apenas desempenha uma falha acelerada. efeito que ocorre.Neste momento, a força eletromotriz é relativamente grande, o que causa forte vibração da linha de conexão entre a bobina do estator e a fase polar, e promove a expansão gradual da trinca residual ou trinca na extremidade de chumbo da bobina do estator.O resultado é que a densidade de corrente da parte intacta no defeito da volta atinge um grau considerável, e o fio de cobre neste local apresenta uma queda acentuada na rigidez devido ao aumento da temperatura, resultando em queima e formação de arco.Uma bobina enrolada por um único fio de cobre, quando um deles quebra, o outro geralmente está intacto, então ainda pode ser iniciado, mas cada partida subsequente quebra primeiro. , ambos podem queimar outro fio de cobre adjacente que tenha aumentado uma densidade de corrente considerável. Recomenda-se que o fabricante fortaleça o gerenciamento de processos, como o processo de enrolamento do enrolamento, o processo de limpeza e lixamento da ponta de chumbo da bobina, o processo de ligação após a bobina ser incorporada, a conexão da bobina estática, e Ao dobrar a ponta do chumbo antes do processo de acabamento da cabeça de soldagem (flexão plana faz flexão), é melhor usar juntas soldadas de prata para motores de alta tensão acima do tamanho médio.No local de operação, os motores de alta tensão recém-instalados e revisados deverão ser submetidos a testes de tensão suportável e medição direta de resistência, aproveitando a oportunidade de pequenos reparos regulares da unidade.As bobinas na extremidade do estator não estão bem amarradas, os blocos de madeira estão soltos e o isolamento está desgastado, o que causará quebra e curto-circuito dos enrolamentos do motor, além de queimar o motor.A maioria dessas falhas ocorre nos terminais. A principal razão é que o fio-máquina está mal formado, a linha final é irregular e há poucos anéis de ligação nas extremidades, a bobina e o anel de ligação não estão firmemente presos e o processo de manutenção é ruim. As almofadas geralmente caem durante a operação.A cunha solta da ranhura é um problema comum em vários motores, causada principalmente pelo mau formato da bobina e pela má estrutura e processo da bobina na ranhura. Um curto-circuito com o terra causa a queima da bobina e do núcleo de ferro. 3 Falha no rotor do motor de alta tensão As falhas comuns dos motores assíncronos do tipo gaiola de alta tensão são: ①A gaiola de esquilo do rotor está solta, quebrada e soldada; ②O bloco de equilíbrio e seus parafusos de fixação são jogados para fora durante a operação, o que danificará a bobina na extremidade do estator; ③O núcleo do rotor fica solto durante a operação e a deformação e irregularidade causam varredura e vibração.O mais sério deles é o problema da quebra das barras das gaiolas de esquilo, um dos problemas de longa data nas usinas de energia. Em usinas termelétricas, a gaiola de partida (também conhecida como gaiola externa) da gaiola de partida do motor de indução de gaiola de esquilo dupla de alta tensão (também conhecida como gaiola externa) está quebrada ou mesmo quebrada, danificando a bobina estacionária do motor, que ainda é a falha mais comum até agora.A partir da prática de produção, percebemos que o estágio inicial de dessoldagem ou fratura é o fenômeno de incêndio na inicialização, e a laminação do núcleo do rotor semiaberto no lado da extremidade dessoldada ou fraturada derrete e se expande gradualmente, eventualmente levando à fratura ou dessoldagem. A barra de cobre é parcialmente lançada, arranhando o núcleo de ferro estático e o isolamento da bobina (ou até quebrando um pequeno fio), causando sérios danos à bobina estática do motor e possivelmente causando um acidente maior.Nas usinas termelétricas, as esferas de aço e o carvão se condensam juntos para produzir um grande momento estático durante o desligamento, e as bombas de alimentação iniciam sob carga devido às portas de saída frouxas, e os ventiladores de tiragem induzida iniciam ao contrário devido aos defletores frouxos.Portanto, esses motores precisam superar um grande torque de resistência na partida. Existem problemas estruturais na gaiola de partida dos motores domésticos de indução de gaiola de esquilo dupla de médio porte e acima de alta tensão.Geralmente: ① o anel final de curto-circuito é apoiado em todas as barras de cobre da gaiola externa, e a distância do núcleo do rotor é grande, e a circunferência interna do anel final não é concêntrica com o núcleo do rotor; ② os orifícios através dos quais o anel final de curto-circuito passa pelas barras de cobre são, em sua maioria, orifícios retos. ③A folga entre a barra de cobre do rotor e a ranhura do fio é geralmente menor que 05 mm, e a barra de cobre vibra muito durante a operação. ①As barras de cobre são conectadas por soldagem de superfície na circunferência externa do anel final de curto-circuito. O motor do descarregador de pó na Usina Elétrica de Fengzhen é um motor de gaiola de esquilo duplo de alta tensão. As barras de cobre da gaiola inicial são todas soldadas à circunferência externa do anel final de curto-circuito.A qualidade da soldagem de superfície é ruim e muitas vezes ocorre dessoldagem ou quebra, resultando em danos à bobina do estator.②A forma do orifício final de curto-circuito: a forma do orifício do anel final de curto-circuito do motor doméstico de gaiola de esquilo duplo de alta tensão atualmente usado no campo de produção, geralmente tem as seguintes quatro formas: tipo furo reto, semi -tipo de furo reto aberto, tipo de furo de olho de peixe, tipo de furo de pia profunda, especialmente o tipo de furo mais passante.O novo anel final de curto-circuito substituído no local de produção geralmente adota duas formas: tipo olho de peixe e tipo buraco profundo. Quando o comprimento do condutor de cobre é adequado, o espaço para preenchimento da solda não é grande, a solda de prata não é muito usada e a qualidade da soldagem é alta. Fácil de garantir.③ Soldagem, dessoldagem e quebra da barra de cobre e anel de curto-circuito: Os casos de falha de dessoldagem e fratura da barra de cobre da gaiola de partida encontrados em todos os mais de cem motores de alta tensão em contato são basicamente o curto-circuito anel final. Os ilhós são ilhós retos.O condutor passa pelo lado externo do anel de curto-circuito e as extremidades do condutor de cobre também são parcialmente derretidas e a qualidade da soldagem é geralmente boa.O condutor de cobre penetra cerca de metade do anel final. Como a temperatura do eletrodo e da solda é muito alta e o tempo de soldagem é muito longo, parte da solda flui e se acumula através do espaço entre a superfície externa do condutor de cobre e o orifício do anel final, e o cobre condutor está sujeito a quebrar.④Fácil de encontrar as juntas de solda com qualidade de soldagem: Para motores de alta tensão que frequentemente acendem durante a inicialização ou operação, em geral, os condutores de cobre da gaiola inicial são dessoldados ou quebrados, e é fácil encontrar os condutores de cobre que estão dessoldados ou quebrados .É muito importante que o motor de gaiola de esquilo duplo de alta tensão na primeira e segunda revisão após a nova instalação e em operação verifique exaustivamente os condutores de cobre da gaiola de partida.Durante o processo de ressoldagem, deve-se prestar atenção à substituição de todos os condutores da gaiola de partida. Deve ser soldado cruzado simetricamente e não deve ser soldado em sequência em uma direção, para evitar desvio do anel final de curto-circuito.Além disso, quando a soldagem de reparo é realizada entre o lado interno do anel final de curto-circuito e a tira de cobre, o local de soldagem deve ser evitado de ser esférico. 3.3 Análise de gaiola quebrada do rotor ① Muitos dos motores das principais máquinas auxiliares da usina estão com barras de gaiola quebradas. Porém, a maioria dos motores com gaiolas quebradas são aqueles com carga de partida mais pesada, tempo de partida mais longo e partida frequente, como moinhos de carvão e sopradores. 2. O motor do ventilador de tiragem induzida; 2. O motor recém-colocado em operação geralmente não quebra a gaiola imediatamente e levará vários meses ou anos para operar antes que a gaiola quebre; 3. Atualmente, as barras de gaiola comumente usadas são retangulares ou trapezoidais em seção transversal. Rotores de fenda profunda e rotores circulares de gaiola dupla possuem gaiolas quebradas, e as gaiolas quebradas de rotores de gaiola dupla são geralmente limitadas às barras externas da gaiola; ④ A estrutura de conexão das barras da gaiola do motor e dos anéis de curto-circuito com gaiolas quebradas também é variada. , Os motores de um fabricante e de uma série às vezes são diferentes; existem estruturas suspensas nas quais o anel de curto-circuito é apoiado apenas na extremidade da barra da gaiola, e também existem estruturas nas quais o anel de curto-circuito é embutido diretamente no peso do núcleo do rotor.Para rotores com gaiolas quebradas, o comprimento das barras da gaiola que se estendem do núcleo de ferro até o anel de curto-circuito (extremidade de extensão) varia. Geralmente, a extremidade de extensão das barras externas da gaiola de um rotor de gaiola dupla tem cerca de 50 mm ~ 60 mm de comprimento; O comprimento da extremidade da extensão é de cerca de 20 mm ~ 30 mm; ⑤ A maioria das peças onde ocorre a fratura da barra da gaiola estão fora da conexão entre a extremidade da extensão e o curto-circuito (a extremidade de soldagem da barra da gaiola).No passado, quando o motor da Usina de Fengzhen foi revisado, duas metades da antiga barra da gaiola foram usadas para emendar, mas devido à má qualidade da emenda, a interface de emenda rachou na operação subsequente e a fratura apareceu sair da ranhura.Algumas barras de gaiola apresentam originalmente defeitos locais, como poros, buracos de areia e películas, e fraturas também ocorrerão nas ranhuras; ⑥ Não há deformação significativa quando as barras da gaiola são quebradas, e não há estrangulamento quando o material plástico é retirado, e as fraturas são bem combinadas. Apertado, é uma fratura por fadiga.Também há muita soldagem no local de soldagem entre a barra da gaiola e o anel de curto-circuito, o que está relacionado à qualidade da soldagem. Porém, assim como a natureza quebrada da barra da gaiola, a fonte da força externa para o dano das duas é a mesma; ⑦ Para motores com gaiolas quebradas, as barras da gaiola estão nas ranhuras do rotor estão relativamente soltas e as barras da gaiola antigas que foram reparadas e substituídas têm ranhuras orientadas pela parte saliente da chapa de aço silício da parede da ranhura do núcleo de ferro, que significa que as barras da gaiola são móveis nas ranhuras; ⑧ As barras da gaiola quebradas não são Por muito tempo, faíscas podem ser vistas na saída de ar do estator e no entreferro do estator e do rotor durante o processo de partida. O tempo de partida do motor com muitas barras de gaiola quebradas é obviamente prolongado e há ruído óbvio.Quando a fratura se concentra em determinada parte da circunferência, a vibração do motor será intensificada, às vezes resultando em danos ao mancal do motor e varredura. As principais manifestações são: danos nos rolamentos do motor, travamento mecânico, perda de fase do interruptor de alimentação, queima do conector do cabo e perda de fase, vazamento de água do refrigerador, entrada e saída de ar do refrigerador de ar bloqueadas por acúmulo de poeira e outros motivos para queima do motor. Após a análise acima das falhas e sua natureza do motor de alta tensão, bem como a elaboração das medidas tomadas no local, a operação segura e estável do motor de alta tensão foi efetivamente garantida, e a confiabilidade de a fonte de alimentação foi melhorada.No entanto, devido a processos inadequados de fabricação e manutenção, juntamente com a influência de vazamento de água, vazamento de vapor, umidade, gerenciamento operacional inadequado e outros fatores durante a operação, ocorrerão vários fenômenos operacionais anormais e falhas mais graves.Portanto, somente fortalecendo o controle rigoroso da qualidade da manutenção dos motores de alta tensão e fortalecendo o gerenciamento geral da operação do motor, para que o motor possa atingir um estado de operação saudável, a operação segura, estável e econômica do usina seja garantida.
Horário da postagem: 28 de junho de 2022 