防晕层的电阻不适合过低

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  压下运行的电机。高压电机分类方法有多种,从容量大小分为小型、中型、大型及特大型4种;从绝缘等级分为A、E、B、F、H、C级电机;从结构及用途上分为通用型高压电机及特殊结构与用途高压电机。

  高压电动机是炼化生产装置中的关键设备,对装置的生产运行起重要作用。对高压机故障问题进行分析,提高作业人员对高压电动机检修、维护水平,对降低高压电动机的运行故障,减少装置波动频次有重要意义。通过对高压电动机的原理、结构及运行中容易出现的问题,做到多发现、多观察、多分析、多总结,工作中严格执行标准化检修,使高压电动机能安、稳、长、满、优的运行,保障生产装置正常生产,为企业带来更大的经济效益。

  (1)将处于热风区的引出线的旧绝缘扒去后重新加强绝缘,用F级桐马环氧粉云母带包扎8层,再1/2叠包0.05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。

  (2)将引出线从定子绕组至接线盒之间增加几处绑扎绳,减少引出线和绝缘瓷瓶的松动。

  制造厂为了加快嵌线个线圈相互绑扎的端部垫块改成嵌线前单个绑扎,两道垫块绑扎的改为一道。这样的结构中端部线圈不能成为一个整体,在电机起动或运行中发生位移和振动,使绝缘磨损,严重者端部线圈与护圈的接触处绝缘被全部磨去而露铜。所以绕组端部伸出铁心外长度超过250mm应加两道垫块NCL,并且应绑扎牢固。

  (1)线圈端部磨损主要是端部线圈和护圈的接触部分磨损,将磨损处旧绝缘削去,用F级桐马环氧粉云母带包扎8层,再1/2叠包0.05mm厚聚四氟乙烯薄膜1层。

  铜条断裂口发生的部位几乎都在伸长端上,并靠近与短路环的焊接处。铜条断口附近没有显著的变形,没有象塑性材料被拉断时出现的缩颈。断口的2个断裂面往往吻合的很严密,若不仔细检查,还很难发现。但仔细检查会发现在断裂面的下半部有磨光的部分,铜条的上半部还有脆性的断裂部分,并形成前沿线,断裂点查找及检修方法如图2所示。

  电机运转时,用测振仪检查测量各部位的振动值。对于振动较大的部位,要按垂直和水平方向详细测试并记录。如果是地脚螺栓松动或轴承螺丝钉松动,可直接紧固,紧固后再复测其振动值,查看是否消除或减轻。其次要检查三相电源是否平衡,三相熔断器是否有烧断现象,发现电源有问题,应及时停机并与有关部门联系解决。

  如果从外表处理电动机振动不能解决,则需要断开电源,拆开联轴器,使电动机与连接的负载机械分离,单独实验电动机。如果电动机本身不振动,则说明振源是由联轴器的安装和负载机械引起的。如果电动机本身振动,则说明它本身存在缺陷,二联轴器和负载机械可能问题不大。这时应采取瞬时停电法来区分是电气原因还是机械原因,或者是由两者混合原因引起。当停电瞬间,电动机的振动立即不振或减轻,则说明是电气原因为主,否则,机械原因的可能性大。

  关于电气原因引起的检查,需测试定子三相绕组的电阻是否平衡,如不平衡,则说明有开焊部位。用实灯检查绕组接地故障。然后将电动机解体,抽出转子,用开口变压器检查笼型转子是否有断笼。定子绕组的匝间短路故障,可观察绕组绝缘表面烧焦痕迹来判定,也可用开口变压器逐槽检查。

  关于机械原因引起的振动和噪声,应首先探测电机气隙是否均匀。检查轴承,拆下后清洗,测量径向间隙,其间隙大小不应超过规定。还要检查定子铁芯变形和配合松动的情况。松动的铁芯可用环氧树脂粘结,片间松动需要重新压紧铁芯。检查转轴是否弯曲,必要时还要检查转子铁芯并做平衡试验。

  负载机械和电动机本身经检查如果都正常,则引起电动机振动的原因是由连接部位造成的。这时要检查电动机基础水平面、倾斜度和强度。检查中心找正是否正常,联轴器本身是否平衡,连接间隙是否均匀、正确。联轴器的张口是否正确等。一般应是下张口,即联轴器下部的轴向间隙比其上部的轴向间隙要大些。

  高压电动机一般容量较大,其体积就大,在制造中容易出现磁路不平衡的情况,如硅钢片磁化特性的差异,气隙的不均匀等。另外,定子绕组的不平衡,三相电源的不平衡,励磁绕组的匝间短路,异步电动机的转子断条等。这些都能使电动机的定子铁芯产生沿铁芯周围的交变磁场,从而在电动机的转轴上出现感应交流电压,这就是轴电压。

  轴电压到达一定值时可击穿轴承的油膜,并通过端盖机壳或轴承座与基础形成回路产生轴电流。轴电流会引起轴瓦和轴颈或轴承的滚子与滚道产生点状灼伤,严重时甚至破坏轴承的正常运转。

  为阻断电流的回路,对采用轴承座的电动机,通常在反负荷端的轴承座下加绝缘垫,轴对承的固定螺丝也带上绝缘套管。

  在采用端盖轴承的电动机中,如使用滑动轴承,则在轴瓦与瓦座之间放置绝缘垫;如果使用的是滚动轴承,则在轴承套上做一个绝缘隔断,轴承套的固定螺丝也要带上绝缘套管。另外就是直接使用带绝缘的轴承,不过造价较高。

  电动机的振动,尤其是高转速电动机的振动超过标准限值,将对电动机的正常运行产生影响,甚至损坏电动机,造成机组非正常停车从而影响生产。使用频谱仪或振动测试仪测量电动机的振动值及振动频率,并对测量数据进行分析,可以诊断出引起电动机振动的原因。针对振动产生的原因对电动机进行检修,可以减少检修的盲目性,在最短的时间内完成检修,使电动机恢复正常。

  电动机产生振动的根源有电磁振动和机械振动,电磁振动是电动机固有的振动,在此不作考虑,电动机的机械振动是会随电动机的运行产生变化并检修可以消除的振动,故在此主要分析电动机的机械振动。

  高压电动机的电压定子线圈在其通风槽口和端部出槽处,其绝缘表面上的电场分布不均匀。如果局部的场强达到较高数值(非均匀临界场强8.1kV?Mcm)时,气体会发生局部电离(辉光放电)。在电离处会呈现蓝色荧光,叫做电晕现象。当高压电动机的额定电压到6kV及以上时,定子线圈就开始产生电晕。电晕产生热效应和臭氧及炭的氧化物,会阻止绝缘。因此对6kV及以上额定电压的高压电动机应采取措施防止电晕的产生。

  槽部线圈绝缘表面再经过低电阻防晕层处理后,能够使通风槽口电场分布变得均匀,减小轴向场强;还能使低压电阻防晕层与槽壁接触处处于低电位,把此处的间隙短路,如果防晕层的电阻低,防晕层有一点稳定接地,就能将绝缘表层与槽壁间的间隙全部短路,不会发生电晕。但为了降低防晕层的损耗,防晕层的电阻不适合过低,那样就会让离接触点较远的防晕层不是处于低电位,变成处于由电容电流在低电阻防晕层上产生的压降决定的电位,一般来说用热塑性绝缘的线圈,当防晕层电阻率达到104―105时,基本上可以避免电晕的产生。

  对端部线圈会引用一级或者是二级恒电阻率的半导体防晕层,或采用一级、二级碳化硅的防晕层,可防止端部的出槽口处及端部的电晕。

  高压电动机的端盖除功率或体积较小外一般都是带有轴承套的,端盖和轴承套在长期受力及本身应力的释放时,会使其变形,造成电动机不能正常使用,另外,电动机轴承跑外套,会使端盖的内孔或轴承套的内孔磨损,尺寸变大而无法使用。喷涂法的过程与镶套是类似的,只不过套的材料由喷涂的金属材料代替而已。

  处理方法有三种:①重新制作备件,②对内孔进行镶套处理③对内孔进行喷涂后再加工。重新制作备件时除了尺寸方面要做到与原尺寸一致或在相同的公差等级内外,还要充分的注意新备件有可能存在未释放完的应力而使尺寸再次变形,镶套处理套的单边厚度不能小于5mm,套与本体之间要有定位措施,镶过喷涂的金属材料代替而已。加工时的找正很重要,除了要保证内孔与止口外圆或套的外圆同圆,还要保证内控轴线与端盖平面的垂直,而对于轴承套,则要保证套与端盖的安装结合面与内孔的垂直。

  高压异步电动机的转子笼断条后,转子磁场出现不平衡,从而使气息磁场不平衡。这就引起电动机出力下降,效率降低。此时电动机表现为转速下降,定子电流上升,温升较高,这种现象在电动机负载较重使尤其明显。因此,当出现这种现象时,应检查电动机的转子笼条,在确认已断条时,应将转子笼条进行重新铸铝或将其更换成铜条。

  高压电动机在停止工作一段时间后,启动之前需要检查绝缘强度,否则在启动运行时会发生绝缘击穿短路,此时会先使用兆欧表检查,F级绝缘等级的,电压在6000V以上等级的使用2500V兆欧表,电动机绝缘良好,它的绝缘值大于几百兆欧,6kV电动机的绝缘强度在冷态下可按1MΩ/1kV来控制,如果发现低于1MΩ/1kV,不能启动电动机运行,判断高压电动机绝缘电阻低的原因。

  ①电动机里面进水,受潮。需要对高压电动机进行烘干处理。停止工作时间太久吸入大量潮气使电动机受潮的,必须进行烘干处理,将电动机拆卸放入烘房进行烘干处理。

  ③电动机绝缘绕组老化,需要对引出线绝缘进行检查并恢复或更换接线盒绝缘线板,检查绕组老化情况,更换绕组。

  产生电动机本体机械振动的主要原因分两大部分,即电动机的转子部分、电动转子的支撑部分。电动机转子引起振动的原因有转子铁芯的变形、转子轴弯曲、转子轴承挡与转子铁芯外圆的同心度超标、转子轴承挡磨损或尺寸不合要求、转子动平衡块松动、开启式电动机转子上灰垢不均匀脱落等。电动机转子支撑部分引起振动的原因由电动机端盖变形、电动机轴承套变形、端盖内孔或带轴承套电动机轴承内孔的磨损、轴承损坏等。

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