時間:2023-03-08 15:32:30
序論:在您撰寫電動機論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
論文摘要:電動機在我區的使用很廣泛,它遍及各行各業的各個角落,在生產、生活過程中發揮著極其重要的作用。但由于大部分電機使用年限較長,電機燒毀的事故常有發生,而且呈上升趨勢,嚴重影響著生產、生活的安全、可靠、長周期運行。現針對電機燒毀原因及相應對策做一分析和研究。
1電機繞組局部燒毀的原因及對策
1.1由于電機本身密封不良,加之環境跑冒滴漏,使電機內部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體,電機繞組絕緣受到浸蝕,最嚴重部位或絕緣最薄弱點發生一點對地、相間短路或匝間短路現象,從而導致電機繞組局部燒壞。
相應對策:①盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現象;②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封,例如在各法蘭涂少量704密封膠,在螺栓上涂抹油脂,必要時在接線盒等處加裝防滴濺盒,如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應做保護罩;③對在此環境中運行的電機要縮短小修和中修周期,嚴重時要及時進行中修。
1.2由于軸承損壞,軸彎曲等原因致使定、轉子磨擦(俗稱掃膛)引起鐵心溫度急劇上升,燒毀槽絕緣、匝間絕緣,從面造成繞組匝間短路或對地“放炮”。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成:①軸承裝配不當,如冷裝時不均勻敲擊軸承內圈使軸受到磨損,導致軸承內圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小,出現跑內圈現象,裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現跑外圈現象。無論跑內圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀,特別是跑內圈故障會造成轉軸嚴重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升,只要軸承完好,允許間斷性跑外圈現象存在。②軸承腔內未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內的微小剛性物質未徹底清理干凈,運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。③軸承重新更換加工,電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標引起軸承滾珠游隙過小或不均勻導致軸承運行時磨擦力增加,溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉子鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工后精度不夠,致使軸承內、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高,且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質量問題,例如滾道銹斑、轉動不靈活、游隙超標、保持架變形等。⑧備機長期不運行,油脂變質,軸承生銹而又未進行中修。
相應對策:①卸裝軸承時,一般要對軸承加熱至80℃~100℃,如采用軸承加熱器,變壓器油煮等,只有這樣,才能保證軸承的裝配質量。②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗,軸承腔內不能留有任何雜質,填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉子鐵心對中,不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色,通風必須有保證,冷卻裝置不能有積垢,風葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機,使用前必須進行必要的解體檢查,更新軸承油脂。
1.3由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦,導致繞組局部燒壞。
相應對策:電機在更新繞組時,必須按原數據嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組,電機轉子抽芯時必須將轉子抬起,杜絕定、轉子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進行認真仔細的檢查確診。
1.4由于長時間過載或過熱運行,繞組絕緣老化加速,絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。
相應對策:①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風散熱良好。③避免電動機頻繁啟動,必要時需對電機轉子做動平衡試驗。
1.5電機繞組絕緣受機械振動(如啟動時大電流沖擊,所拖動設備振動,電機轉子不平衡等)作用,使繞組出現匝間松馳、絕緣裂紋等不良現象,破壞效應不斷積累,熱脹冷縮使繞組受到磨擦,從而加速了絕緣老化,最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應對策:①盡可能避免頻繁啟動,特別是高壓電機。②保證被拖動設備和電機的振動值在規定范圍內。
2三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀(或過熱)的原因及對策
如果出現電動機一相或兩相繞組燒壞(或過熱),一般都是因為缺相運行所致。當電機不論何種原因缺相后,電動機雖然尚能繼續運行,但轉速下降,滑差變大,其中B、C兩相變為串聯關系后與A相并聯,在負荷不變的情況下,A相電流過大,長時間運行,該相繞組必然過熱而燒毀。為三相異步電動機繞組為Y接法的情況:電源缺相后,電動機尚可繼續運行,但同樣轉速明顯下降,轉差變大,磁場切割導體的速率加大,這時B相繞組被開路,A、C兩相繞組變為串聯關系且通過電流過大,長時間運行,將導致兩相繞組同時燒壞。
特殊情況下,如果停止的電動機缺一相電源合閘時,一般只會發生嗡嗡聲而不能啟動,這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產生圓形旋轉磁場,但當缺一相電源后,定子鐵心中產生的是單相脈動磁場,它不能使電動機產生啟動轉矩。因此,電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中,電動機氣隙中產生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉磁場,所以,正在運行中的電動機缺相后仍能運轉,只是磁場發生畸變,有害電流成分急劇增大,最終導致繞組燒壞。
論文摘要:在現代化生產程度很高的今天,企業的生產,產品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用,在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求,否則將會發生機器的損壞,這對企業的運轉,人民生活等都會帶來諸多不便。對電動機常見的故障,主要分為電氣和機械兩種,每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此,對電動機的故障分析維護與檢修更顯得至關重要。
電動機具有結構簡單,運行可靠,使用方便,價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質量標準的要求進行檢查,運行中的電動機與被拖動設備的軸心要對正,運行中無明顯的振動,一定要保持通風良好、風翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網電壓和正常工作電流,電壓變化不應超過額定電壓的±5%,電動機的額定負荷電流不能經常超過額定電流,以防時機過熱,同時檢查電機起動保護裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常,還要經常檢查軸承溫度,滑動軸承不得超過度,滾動軸承不得超過70度,滾動軸承運轉中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉環境要做到防砸、防淋、防潮。對于環境不良,經常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護和保養,及時發現和消除隱患。
一、電動機電氣常見故障的分析和處理
(一)時機接通后,電動機不能起動,但有嗡嗡聲
可能原因:(1)電源沒有全部接通成單相起動;(2)電動機過載;(3)被拖動機械卡?。唬?)繞線式電動機轉子回路開路成斷線;(5)定子內部首端位置接錯,或有斷線、短路。
處理方法:(1)檢查電源線,電動機引出線,熔斷器,開關的各對觸點,找出斷路位置,予以排除;(2)卸載后空載或半載起動;(3)檢查被拖動機械,排除故障;(4)檢查電刷,滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況;(5)重新判定三相的首尾端,并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
(二)電動機起動困難,加額定負載后,轉速較低。
可能原因:(1)電源電壓較低;(2)原為角接誤接成星接;(3)鼠籠型轉子的籠條端脫焊,松動或斷裂。
處理方法:(1)提高電壓;(2)檢查銘牌接線方法,改正定子繞組接線方式;(3)進行檢查后并對癥處理。
(三)電動機起動后發熱超過溫升標準或冒煙
可能原因:(1)電源電壓過低,電動機在額定負載下造成溫升過高;(2)電動機通風不良或環境濕度過高;(3)電動機過載或單相運行;(4)電動機起動頻繁或正反轉次數過多;(5)定子和轉子相擦。
處理方法:(1)測量空載和負載電壓;(2)檢查電動機風扇及清理通風道,加強通風降低環溫;(3)用鉗型電流表檢查各相電流后,對癥處理;(4)減少電動機正反轉次數,或更換適應于頻繁起動及正反轉的電動機;(5)檢查后姨癥處理。
(四)絕緣電阻低
可能原因:(1)繞組受潮或淋水滴入電動機內部;(2)繞組上有粉塵,油圬;(3)定子繞組絕緣老化。
處理方法:(1)將定子,轉子繞組加熱烘干處理;(2)用汽油擦洗繞組端部烘干;(3)檢查并恢復引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板;(4)一般情況下需要更換全部繞組。
(五)電動機外殼帶電:
可能原因:(1)電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板;(2)繞組端部碰機殼;(3)電動機外殼沒有可靠接地
處理方法:(1)恢復電動機引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板;(2)如卸下端蓋后接地現象即消失,可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋;(3)按接地要求將電動機外殼進行可靠接地。
(六)電動機運行時聲音不正常
可能原因:(1)定子繞組連接錯誤,局部短路或接地,造成三相電流不平衡而引起噪音;(2)軸承內部有異物或嚴重缺油。
處理方法:(1)分別檢查,對癥下藥;(2)清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
(七)電動機振動
可能原因:(1)電動機安裝基礎不平;(2)電動機轉子不平衡;(3)皮帶輪或聯軸器不平衡;(4)轉軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心;(5)電動機風扇不平衡。
處理方法:(1)將電動機底座墊平,時機找水平后固牢;(2)轉子校靜平衡或動平衡;(3)進行皮帶輪或聯軸器校平衡;(4)校直轉軸,將皮帶輪找正后鑲套重車;(5)對風扇校靜。
二、電動機機械常見故障的分析和處理
(一)定、轉子鐵芯故障檢修
定、轉子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成,是電動機的磁路部分。定、轉子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個方面原因造成。
(1)軸承過度磨損或裝配不良,造成定、轉子相擦,使鐵芯表面損傷,進而造成硅鋼片間短路,電動機鐵損增加,使電動機溫升過高,這時應用細銼等工具去除毛刺,消除硅鋼片短接,清除干凈后涂上絕緣漆,并加熱烘干。
(2)拆除舊繞組時用力過大,使倒槽歪斜向外張開。此時應用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整,使齒槽復位,并在不好復位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質絕緣材料。
(3)因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕,此時需用砂紙打磨干凈,清理后涂上絕緣漆。
(4)因繞組接地產生高熱燒毀鐵芯或齒部。可用鑿子或刮刀等工具將熔積物剔除干凈,涂上絕緣溱烘干。
(5)鐵芯與機座間結合松動,可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效,可在機座上重鉆定位孔并攻絲,旋緊定位螺釘。
(二)軸承故障檢修
轉軸通過軸承支撐轉動,是負載最重的部分,又是容易磨損的部件。
(1)故障檢查
運行中檢查:滾動軸承缺油時,會聽到骨碌骨碌的聲音,若聽到不連續的梗梗聲,可能是軸承鋼圈破裂。軸承內混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時,會產生輕微的雜音。
拆卸后檢查:先察看軸承滾動體、內外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等,然后用手捏住軸承內圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,如果軸承良好,外鋼圈應轉動平穩,轉動中無振動和明顯的卡滯現象,停轉后外鋼圈沒有倒退現象,否則說明軸承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住內鋼圈,用力向各個方向推動,如果推動時感到很松,就是磨損嚴重。
(2)故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號砂紙擦除,然后放入汽油中清洗;或軸承有裂紋、內外圈碎裂或軸承過度磨損時,應更換新軸承。更換新軸承時,要選用與原來型號相同的軸承。
(三)轉軸故障檢修
(1)軸彎曲
若彎曲不大,可通過磨光軸徑、滑環的方法進行修復;若彎曲超過0.2mm,可將軸放于壓力機下,在拍彎曲處加壓矯正,矯正后的軸表面用車床切削磨光;如彎曲過大則需另換新軸。
(2)軸頸磨損
軸頸磨損不大時,可在軸頸上鍍一層鉻,再磨削至需要尺寸;磨損較多時,可在軸頸上進行堆焊,再到車床上切削磨光;如果軸頸磨損過大時,也在軸頸上車削2-3mm,再車一套筒趁熱套在軸頸上,然后車削到所需尺寸。
(3)軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過軸直徑的10%-15%,縱向裂紋不超過軸長的10%時,可用堆焊法補救,然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴重,就需要更換新軸。
(四)機殼和端蓋的檢修
論文摘要:在現代化生產程度很高的今天,企業的生產,產品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用,在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求,否則將會發生機器的損壞,這對企業的運轉,人民生活等都會帶來諸多不便。對電動機常見的故障,主要分為電氣和機械兩種,每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此,對電動機的故障分析維護與檢修更顯得至關重要。
電動機具有結構簡單,運行可靠,使用方便,價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質量標準的要求進行檢查,運行中的電動機與被拖動設備的軸心要對正,運行中無明顯的振動,一定要保持通風良好、風翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網電壓和正常工作電流,電壓變化不應超過額定電壓的±5%,電動機的額定負荷電流不能經常超過額定電流,以防時機過熱,同時檢查電機起動保護裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常,還要經常檢查軸承溫度,滑動軸承不得超過度,滾動軸承不得超過70度,滾動軸承運轉中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉環境要做到防砸、防淋、防潮。對于環境不良,經常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護和保養,及時發現和消除隱患。
一、電動機電氣常見故障的分析和處理
(一)時機接通后,電動機不能起動,但有嗡嗡聲
可能原因:(1)電源沒有全部接通成單相起動;(2)電動機過載;(3)被拖動機械卡??;(4)繞線式電動機轉子回路開路成斷線;(5)定子內部首端位置接錯,或有斷線、短路。
處理方法:(1)檢查電源線,電動機引出線,熔斷器,開關的各對觸點,找出斷路位置,予以排除;(2)卸載后空載或半載起動;(3)檢查被拖動機械,排除故障;(4)檢查電刷,滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況;(5)重新判定三相的首尾端,并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
(二)電動機起動困難,加額定負載后,轉速較低。
可能原因:(1)電源電壓較低;(2)原為角接誤接成星接;(3)鼠籠型轉子的籠條端脫焊,松動或斷裂。
處理方法:(1)提高電壓;(2)檢查銘牌接線方法,改正定子繞組接線方式;(3)進行檢查后并對癥處理。
(三)電動機起動后發熱超過溫升標準或冒煙
可能原因:(1)電源電壓過低,電動機在額定負載下造成溫升過高;(2)電動機通風不良或環境濕度過高;(3)電動機過載或單相運行;(4)電動機起動頻繁或正反轉次數過多;(5)定子和轉子相擦。
處理方法:(1)測量空載和負載電壓;(2)檢查電動機風扇及清理通風道,加強通風降低環溫;(3)用鉗型電流表檢查各相電流后,對癥處理;(4)減少電動機正反轉次數,或更換適應于頻繁起動及正反轉的電動機;(5)檢查后姨癥處理。
(四)絕緣電阻低
可能原因:(1)繞組受潮或淋水滴入電動機內部;(2)繞組上有粉塵,油圬;(3)定子繞組絕緣老化。
處理方法:(1)將定子,轉子繞組加熱烘干處理;(2)用汽油擦洗繞組端部烘干;(3)檢查并恢復引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板;(4)一般情況下需要更換全部繞組。
(五)電動機外殼帶電:
可能原因:(1)電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板;(2)繞組端部碰機殼;(3)電動機外殼沒有可靠接地
處理方法:(1)恢復電動機引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板;(2)如卸下端蓋后接地現象即消失,可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋;(3)按接地要求將電動機外殼進行可靠接地。
(六)電動機運行時聲音不正常
可能原因:(1)定子繞組連接錯誤,局部短路或接地,造成三相電流不平衡而引起噪音;(2)軸承內部有異物或嚴重缺油。
處理方法:(1)分別檢查,對癥下藥;(2)清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
(七)電動機振動
可能原因:(1)電動機安裝基礎不平;(2)電動機轉子不平衡;(3)皮帶輪或聯軸器不平衡;(4)轉軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心;(5)電動機風扇不平衡。
處理方法:(1)將電動機底座墊平,時機找水平后固牢;(2)轉子校靜平衡或動平衡;(3)進行皮帶輪或聯軸器校平衡;(4)校直轉軸,將皮帶輪找正后鑲套重車;(5)對風扇校靜。
二、電動機機械常見故障的分析和處理
(一)定、轉子鐵芯故障檢修
定、轉子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成,是電動機的磁路部分。定、轉子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個方面原因造成。
1)軸承過度磨損或裝配不良,造成定、轉子相擦,使鐵芯表面損傷,進而造成硅鋼片間短路,電動機鐵損增加,使電動機溫升過高,這時應用細銼等工具去除毛刺,消除硅鋼片短接,清除干凈后涂上絕緣漆,并加熱烘干。
(2)拆除舊繞組時用力過大,使倒槽歪斜向外張開。此時應用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整,使齒槽復位,并在不好復位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質絕緣材料。
(3)因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕,此時需用砂紙打磨干凈,清理后涂上絕緣漆。
(4)因繞組接地產生高熱燒毀鐵芯或齒部??捎描徸踊蚬蔚兜裙ぞ邔⑷鄯e物剔除干凈,涂上絕緣溱烘干。
(5)鐵芯與機座間結合松動,可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效,可在機座上重鉆定位孔并攻絲,旋緊定位螺釘。
(二)軸承故障檢修
轉軸通過軸承支撐轉動,是負載最重的部分,又是容易磨損的部件。
(1)故障檢查
運行中檢查:滾動軸承缺油時,會聽到骨碌骨碌的聲音,若聽到不連續的梗梗聲,可能是軸承鋼圈破裂。軸承內混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時,會產生輕微的雜音。
拆卸后檢查:先察看軸承滾動體、內外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等,然后用手捏住軸承內圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,如果軸承良好,外鋼圈應轉動平穩,轉動中無振動和明顯的卡滯現象,停轉后外鋼圈沒有倒退現象,否則說明軸承已不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住內鋼圈,用力向各個方向推動,如果推動時感到很松,就是磨損嚴重。
(2)故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號砂紙擦除,然后放入汽油中清洗;或軸承有裂紋、內外圈碎裂或軸承過度磨損時,應更換新軸承。更換新軸承時,要選用與原來型號相同的軸承。
(三)轉軸故障檢修
(1)軸彎曲
若彎曲不大,可通過磨光軸徑、滑環的方法進行修復;若彎曲超過0.2mm,可將軸放于壓力機下,在拍彎曲處加壓矯正,矯正后的軸表面用車床切削磨光;如彎曲過大則需另換新軸。
(2)軸頸磨損
軸頸磨損不大時,可在軸頸上鍍一層鉻,再磨削至需要尺寸;磨損較多時,可在軸頸上進行堆焊,再到車床上切削磨光;如果軸頸磨損過大時,也在軸頸上車削2-3mm,再車一套筒趁熱套在軸頸上,然后車削到所需尺寸。
(3)軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過軸直徑的10%-15%,縱向裂紋不超過軸長的10%時,可用堆焊法補救,然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴重,就需要更換新軸。
(四)機殼和端蓋的檢修
論文摘要:電動機在我區的使用很廣泛,它遍及各行各業的各個角落,在生產、生活過程中發揮著極其重要的作用。但由于大部分電機使用年限較長,電機燒毀的事故常有發生,而且呈上升趨勢,嚴重影響著生產、生活的安全、可靠、長周期運行?,F針對電機燒毀原因及相應對策做一分析和研究。
1電機繞組局部燒毀的原因及對策
1.1由于電機本身密封不良,加之環境跑冒滴漏,使電機內部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體,電機繞組絕緣受到浸蝕,最嚴重部位或絕緣最薄弱點發生一點對地、相間短路或匝間短路現象,從而導致電機繞組局部燒壞。
相應對策:①盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現象;②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封,例如在各法蘭涂少量704密封膠,在螺栓上涂抹油脂,必要時在接線盒等處加裝防滴濺盒,如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應做保護罩;③對在此環境中運行的電機要縮短小修和中修周期,嚴重時要及時進行中修。
1.2由于軸承損壞,軸彎曲等原因致使定、轉子磨擦(俗稱掃膛)引起鐵心溫度急劇上升,燒毀槽絕緣、匝間絕緣,從面造成繞組匝間短路或對地“放炮”。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成:①軸承裝配不當,如冷裝時不均勻敲擊軸承內圈使軸受到磨損,導致軸承內圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小,出現跑內圈現象,裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現跑外圈現象。無論跑內圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀,特別是跑內圈故障會造成轉軸嚴重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升,只要軸承完好,允許間斷性跑外圈現象存在。②軸承腔內未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內的微小剛性物質未徹底清理干凈,運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。③軸承重新更換加工,電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標引起軸承滾珠游隙過小或不均勻導致軸承運行時磨擦力增加,溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉子鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工后精度不夠,致使軸承內、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高,且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質量問題,例如滾道銹斑、轉動不靈活、游隙超標、保持架變形等。⑧備機長期不運行,油脂變質,軸承生銹而又未進行中修。
相應對策:①卸裝軸承時,一般要對軸承加熱至80℃~100℃,如采用軸承加熱器,變壓器油煮等,只有這樣,才能保證軸承的裝配質量。②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗,軸承腔內不能留有任何雜質,填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉子鐵心對中,不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色,通風必須有保證,冷卻裝置不能有積垢,風葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機,使用前必須進行必要的解體檢查,更新軸承油脂。
1.3由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦,導致繞組局部燒壞。
相應對策:電機在更新繞組時,必須按原數據嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組,電機轉子抽芯時必須將轉子抬起,杜絕定、轉子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進行認真仔細的檢查確診。
1.4由于長時間過載或過熱運行,繞組絕緣老化加速,絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。
相應對策:①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風散熱良好。③避免電動機頻繁啟動,必要時需對電機轉子做動平衡試驗。
1.5電機繞組絕緣受機械振動(如啟動時大電流沖擊,所拖動設備振動,電機轉子不平衡等)作用,使繞組出現匝間松馳、絕緣裂紋等不良現象,破壞效應不斷積累,熱脹冷縮使繞組受到磨擦,從而加速了絕緣老化,最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應對策:①盡可能避免頻繁啟動,特別是高壓電機。②保證被拖動設備和電機的振動值在規定范圍內。
2三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀(或過熱)的原因及對策
如果出現電動機一相或兩相繞組燒壞(或過熱),一般都是因為缺相運行所致。當電機不論何種原因缺相后,電動機雖然尚能繼續運行,但轉速下降,滑差變大,其中B、C兩相變為串聯關系后與A相并聯,在負荷不變的情況下,A相電流過大,長時間運行,該相繞組必然過熱而燒毀。為三相異步電動機繞組為Y接法的情況:電源缺相后,電動機尚可繼續運行,但同樣轉速明顯下降,轉差變大,磁場切割導體的速率加大,這時B相繞組被開路,A、C兩相繞組變為串聯關系且通過電流過大,長時間運行,將導致兩相繞組同時燒壞。
特殊情況下,如果停止的電動機缺一相電源合閘時,一般只會發生嗡嗡聲而不能啟動,這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產生圓形旋轉磁場,但當缺一相電源后,定子鐵心中產生的是單相脈動磁場,它不能使電動機產生啟動轉矩。因此,電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中,電動機氣隙中產生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉磁場,所以,正在運行中的電動機缺相后仍能運轉,只是磁場發生畸變,有害電流成分急劇增大,最終導致繞組燒壞。
1.1由于電機本身密封不良,加之環境跑冒滴漏,使電機內部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體,電機繞組絕緣受到浸蝕,最嚴重部位或絕緣最薄弱點發生一點對地、相間短路或匝間短路現象,從而導致電機繞組局部燒壞。
相應對策:①盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現象;②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封,例如在各法蘭涂少量704密封膠,在螺栓上涂抹油脂,必要時在接線盒等處加裝防滴濺盒,如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應做保護罩;③對在此環境中運行的電機要縮短小修和中修周期,嚴重時要及時進行中修。
1.2由于軸承損壞,軸彎曲等原因致使定、轉子磨擦(俗稱掃膛)引起鐵心溫度急劇上升,燒毀槽絕緣、匝間絕緣,從面造成繞組匝間短路或對地“放炮”。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成:①軸承裝配不當,如冷裝時不均勻敲擊軸承內圈使軸受到磨損,導致軸承內圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小,出現跑內圈現象,裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現跑外圈現象。無論跑內圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀,特別是跑內圈故障會造成轉軸嚴重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升,只要軸承完好,允許間斷性跑外圈現象存在。②軸承腔內未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內的微小剛性物質未徹底清理干凈,運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。③軸承重新更換加工,電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標引起軸承滾珠游隙過小或不均勻導致軸承運行時磨擦力增加,溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉子鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工后精度不夠,致使軸承內、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高,且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質量問題,例如滾道銹斑、轉動不靈活、游隙超標、保持架變形等。⑧備機長期不運行,油脂變質,軸承生銹而又未進行中修。
相應對策:①卸裝軸承時,一般要對軸承加熱至80℃~100℃,如采用軸承加熱器,變壓器油煮等,只有這樣,才能保證軸承的裝配質量。②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗,軸承腔內不能留有任何雜質,填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉子鐵心對中,不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色,通風必須有保證,冷卻裝置不能有積垢,風葉要保持完好。⑥禁止多種油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機,使用前必須進行必要的解體檢查,更新軸承油脂。
1.3由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦,導致繞組局部燒壞。
相應對策:電機在更新繞組時,必須按原數據嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組,電機轉子抽芯時必須將轉子抬起,杜絕定、轉子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進行認真仔細的檢查確診。
1.4由于長時間過載或過熱運行,繞組絕緣老化加速,絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。
相應對策:①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風散熱良好。③避免電動機頻繁啟動,必要時需對電機轉子做動平衡試驗。
1.5電機繞組絕緣受機械振動(如啟動時大電流沖擊,所拖動設備振動,電機轉子不平衡等)作用,使繞組出現匝間松馳、絕緣裂紋等不良現象,破壞效應不斷積累,熱脹冷縮使繞組受到磨擦,從而加速了絕緣老化,最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應對策:①盡可能避免頻繁啟動,特別是高壓電機。②保證被拖動設備和電機的振動值在規定范圍內。
2三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀(或過熱)的原因及對策
如果出現電動機一相或兩相繞組燒壞(或過熱),一般都是因為缺相運行所致。當電機不論何種原因缺相后,電動機雖然尚能繼續運行,但轉速下降,滑差變大,其中B、C兩相變為串聯關系后與A相并聯,在負荷不變的情況下,A相電流過大,長時間運行,該相繞組必然過熱而燒毀。
為三相異步電動機繞組為Y接法的情況:電源缺相后,電動機尚可繼續運行,但同樣轉速明顯下降,轉差變大,磁場切割導體的速率加大,這時B相繞組被開路,A、C兩相繞組變為串聯關系且通過電流過大,長時間運行,將導致兩相繞組同時燒壞。
特殊情況下,如果停止的電動機缺一相電源合閘時,一般只會發生嗡嗡聲而不能啟動,這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產生圓形旋轉磁場,但當缺一相電源后,定子鐵心中產生的是單相脈動磁場,它不能使電動機產生啟動轉矩。因此,電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中,電動機氣隙中產生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉磁場,所以,正在運行中的電動機缺相后仍能運轉,只是磁場發生畸變,有害電流成分急劇增大,最終導致繞組燒壞。
相應對策:無論電動機是在靜態還是動態,缺相運行帶來的直接危害就是電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時,由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態時,缺相會在電機繞組中產生幾倍于額定電流的堵轉電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對電機進行日常維護和檢修的同時,必須對電機相應的MCC功能單元進行全面的檢修和試驗。尤其是要認真檢查負荷開關、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。
總之,無論是從事電氣的工作人員或是管理人員,都要從實際出發,切實落實好設備的維護與維修,以保證生產的正常運行,促進我區的經濟建設順利發展。
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Keywords:highimpedancedifferentialprotectionratioerror
論文關鍵詞:高阻抗差動保護匝數比
論文摘要:本文闡述了大型電動機高阻抗差動保護原理及整定原則和整定實例。分析了CT匝數比誤差對高阻抗差動保護的影響,并介紹了匝數比誤差的測量方法。
1概述
高阻抗差動保護的主要優點:1、區外故障CT飽和時不易產生誤動作。2、區內故障有較高的靈敏度。它主要作為母線、變壓器、發電機、電動機等設備的主保護,在國外應用已十分廣泛。高阻抗差動保護有其特殊性,要保證該保護的可靠性,應從CT選型、匹配、現場測試、保護整定等多方面共同努力?,F在我國應制定高阻抗差動保護和相應CT的標準,結合現場實際情況編制相應的檢驗規程,使高阻抗差動保護更好的服務于電網,保證電網安全。
2高阻抗差動保護原理及定值整定原則
2.1高阻抗差動保護的動作原理:
(1)正常運行時:原理圖見圖1,I1=I2ij=i1-i2=0.因此,繼電器兩端電壓:Uab=ij×Rj=0.Rj-繼電器內部阻抗。
電流不流經繼電器線圈,也不會產生電壓,所以繼電器不動作。
(2)電動機啟動時:原理圖見圖2,由于電動機啟動電流較大,是額定電流的6~8倍且含有較大的非周期分量。當TA1與TA2特性存在差異或剩磁不同,如有一個CT先飽和。假設TA2先飽和,TA2的勵磁阻抗減小,二次電流i2減小。由于ij=i1-i2導致ij上升,繼電器兩端電壓Uab上升。這樣又進一步使TA2飽和,直至TA2完全飽和時,TA2的勵磁阻抗幾乎為零。繼電器輸入端僅承受i1在TA2的二次漏阻抗Z02和連接電纜電阻Rw產生的壓降。
為了保證保護較高的靈敏度及可靠性,就應使Uab減少,也就是要求CT二次漏阻抗降低。這種情況下,繼電器的整定值應大于Uab,才能保證繼電器不誤動。
(3)發生區內故障:原理圖見圖3,i1=Id/n(n-TA1電流互感器匝數比)ij=i1-ie≈i1Uab=ij×Rj≈i1Rj此時,電流流入繼電器線圈、產生電壓,檢測出故障,繼電器動作。由于TA1二次電流i1可分為流向CT勵磁阻抗Zm的電流ie和流向繼電器的電流ij。因此,勵磁阻抗Zm越大,越能檢測出更小的故障電流,保護的靈敏度就越高。
2.2高阻抗差動保護的整定原則及實例
(1)整定原則:
a)、保證當一側CT完全飽和時,保護不誤動。
式中:U-繼電器整定值;US-保證不誤動的電壓值;IKMAX-啟動電流值;
b)、保證在區內故障時,CT能提供足夠的動作電壓:
Uk≥2US(3)
式中:Uk-CT的額定拐點電壓。
CT的額定拐點電壓也稱飽和起始電壓:此電壓為額定頻率下的正弦電壓加于被測CT二次繞組兩端,一次繞組開路,測量勵磁電流,當電壓每增加10%時,勵磁電流的增加不能超過50%。
c)、校驗差動保護的靈敏度:在最小運行方式下,電動機機端兩相短路時,靈敏系數應大于等于2。
式中Iprim-保證繼電器可靠動作的一次電流;n、Us-同前所述;m-構成差動保護每相CT數目;Ie-在Us作用下的CT勵磁電流;Iu-在Us作用下的保護電阻器的電流;Rs-繼電器的內阻抗。
(2)、整定實例:
電動機參數:P=7460KW;Ir=816A。CT參數:匝數比n=600;Rin=1.774Ω;Uk=170V。
CT二次側電纜參數:現場實測Rm=4.21Ω。
差動繼電器(ABB-SPAE010)參數:整定范圍0.4-1.2Un;Un=50、100、200可選;Rs=6K。
計算Us:US=IKMAX(Rin+Rm)/n=10Ir(Rin+Rm)/n=10×816(1.774+4.21)/600=81.38V
選取Us=82V
校驗Uk:Uk=170VUs在85V以下即可滿足要求。
確定繼電器定值:選取Un=100;整定點為0.82;實際定值為82V。
校驗靈敏度:通過查CT及保護電阻器的伏安特性曲線可得在82V電壓下的電流:Ie=0.03AIu=0.006AIprim=n(Us/Rs+mIe+Iu)=600(82/6000+2×0.03+0.006)=47.8A。
由此可見,高阻抗差動保護的靈敏度相當高,這也是該保護的主要優點之一。
3高阻抗差動保護的應用
3.1高阻抗差動保護在應用中除了應注意:
(1)、CT極性及接線應正確;(2)、二次接線端子不應松動;(3)、不應誤整定;(4)、CT回路應一點接地等。還應注意:(1)、CT二次應專用;(2)、高阻抗差動保護所用CT是一種特別的保護用CT。為了避免繼電器的誤動作,對CT有三個要求:勵磁阻抗高、二次漏抗低和匝數比誤差小。高阻抗差動保護用的CT設計要點是:依據拐點電壓及拐點電壓下的勵磁電流來確定鐵芯尺寸。對于高阻抗差動保護用CT的特性匹配至關重要,在實際選用時應采用同一廠家,同一批產品性相近、匝數比相同的CT。
3.2下面主要探討CT匝數比誤差對高阻抗差動保護的影響
(1)匝數比n為二次繞組的匝數與一次繞組匝數的比值。匝數比的誤差εt定義如下:
εt=(n-Kn)/Kn(6)
式中,Kn-標稱電流比。
國外標準中規定此種CT的匝數比誤差為±0.25%。
(2)匝數比誤差要?。?/p>
當電動機啟動時(見圖2),電流互感器TA2未飽和,CT的二次電流接近于匝數比換算得來的數值,這是由于TA2未飽和時勵磁阻抗較高的原因。一般情況下高阻抗差動保護用CT勵磁阻抗為幾十千歐姆的數量級。如果匝數比的分散性很大,TA1和TA2的二次電流i1和i2不能互相抵消,該差值電流ij流經繼電器線圈,即成為產生誤動作的原因。
(3)、匝數比誤差規定為±0.25%,對于不同匝數比CT不盡合理。匝數較大CT容易滿足該規定并且能保證保護不發生誤動作。匝數較小CT即使滿足該規定,在電動機啟動時的差電壓也較大,足以造成保護誤動作。
下面列舉兩個例子:
a).兩側CT匝數比均滿足±0.25%。假設:n1=3609(正誤差);n2=3591(負誤差)。
匝數比誤差產生的不平衡電流:ij=(10×3600/3591-10×3600/3609)=0.05A
繼電器兩端不平衡電壓:Uj=ij×Rs=0.05×6000=300V
Uj大于繼電器整定值,保護在這種情況下將不可避免的發生誤動作。
b).兩側CT匝數比相對誤差滿足±0.25。假設:n1=3609;n2=3600。
匝數比誤差產生的不平衡電流:
ij=(10×3600/3600-10×3600/3609)=0.025A
繼電器兩端不平衡電壓:Uj=ij×Rs=0.025×6000=150V
Uj小于繼電器整定值,可滿足工程要求。
例2:所有參數與整定計算實例相同。
a).兩側CT匝數比均滿足±0.25%。
設:n1=601(正誤差);n2=599(負誤差)。
匝數比誤差產生的不平衡電流:
Uj遠大于繼電器整定值(82V),保護將發生誤動作。
b).兩側CT匝數比相對誤差滿足±0.25%,假設:n1=601n2=600
匝數比誤差產生的不平衡電流:
Uj=ij×Rs=0.0226×6000=135V
Uj仍大于繼電器整定值,保護將發生誤動作。
通過上述兩例足以說明對于高阻抗差動保護CT選擇的苛刻條件,選擇時應遵守CT匝數比誤差相近的原則。建議在整定原則中增加繼電器整定電壓應大于由于匝數比誤差產生的差電壓,以保證高阻抗差動保護的可靠性。
3.3匝數比誤差的測量
測量的方法有兩種:
第一種:在CT二次側短路狀態下,測量流經額定一次電流i1時的比值差f1,設此時勵磁電流為i0,則f1=-εt-i0/i1
二次回路連接與二次繞組阻抗相等的負荷,在額定一次電流的1/2電流下測量比值差f2,這時仍設勵磁電流為i0,則f2=-εt-2i0/i1
匝數比誤差為:εt=f2-2f1
第二種方法:在測量CT伏安特性的同時測量一次繞組的電壓。