Сушка электродвигателей

Подписка на рассылку

Чтобы электродвигатель не вышел из строя раньше положенного срока, необходимо проверять сопротивление обмоток статора после транспортировки электрической машины и перед ее установкой на фундамент, после длительного хранения или эксплуатации в условиях повышенной влажности после, выполнения ремонтных работ, в том числе перемотки, а также в соответствии с графиком проведения регламентных работ. Минимальное сопротивление изоляции обмоток электродвигателей относительно корпуса нормируется соответствующими стандартами на конкретные типы двигателей. Сушка обмоток электродвигателя проводится для удаления из них избыточной влаги и приведения сопротивления обмоток к допустимому значению.

Согласно ГОСТ Р 51689-2000 для общепромышленных асинхронных двигателей мощностью до 400 кВт эта величина составляет не менее 10 МОм, если замеры проводились при температуре окружающего воздуха, определенного для испытаний двигателей соответствующего климатического исполнения. Если же испытательные измерения были выполнены при рабочей температуре, то величина сопротивления изоляции обмоток не должна быть менее 3 Мом или не менее 0,5 МОм при максимальном значении влажности воздуха.

Способы сушки обмоток электродвигателей

Наиболее распространенными методами, позволяющими избавиться от лишней влаги в обмотках, являются:

Сушка внешним нагревом

Этот метод сушки подходит как для двигателей постоянного, так и двигателей переменного тока, а в некоторых случаях является единственным эффективным способом, например для электрических машин длительное время работавших в помещениях с высоким уровнем влажности.

Сушка электродвигателей производится в специальной камере, в которую через входной патрубок подается горячий воздух.

«Генератор горячего воздуха» изготавливается из нагревательных элементов из нихрома или фехраля, закрепленных на фарфоровых изоляторах, и вентилятора. Перед установкой в камеру у двигателей закрытого исполнения снимаются подшипниковые щиты, и вынимается ротор. Двигатели открытого исполнения сушатся без разборки. Поток воздуха направляется на корпус двигателя или на железо статора, так как непосредственный нагрев обмоток выполнять не рекомендуется из-за возможного локального перегрева. Температура воздуха, используемого для сушки обмоток не должна превышать 900С. Для контроля температуры используются термометры.

Если нет возможности изготовить специальную камеру, то сушка изоляции электродвигателей производится с помощью ламп накаливания. Перед сушкой двигатель частично разбирается (снимаются подшипниковые щиты, извлекается ротор). После этого внутрь статора помещают стальной лист, на котором закрепляют керамические патроны под лампы накаливания. Мощность лам зависит от мощности двигателя и варьируется от 300 Вт до 1 кВт

Сушка методом индукционных потерь

Современные способы сушки изоляции обмоток электродвигателей включают в себя нагрев, происходящий в результате возникновения вихревых токов и индукционных потерь на перемагничивание сердечника статора или корпуса электрической машины.

Для этого способа сушки поверх корпуса электродвигателя наматывается обмотка изолированным проводом с заводом его под станину (а), с захватом подшипниковых щитов (б), с оплеткой корпуса двигателя и сердечника статора (в)

Количество витков и сечение намоточного провода рассчитывается исходя из величины питающего напряжения и геометрических размеров активного железа статора.

Сушка электродвигателя за счет индукционных потерь, возникающих в его корпусе и подшипниковых щитах, может выполняться без предварительной разборки. Если сушка производится за счет потерь в активном железе статора, то с двигателя предварительно снимаются подшипниковые щиты и извлекается ротор.

Преимуществом этого способа является возможность использования для сушки однофазного напряжения величиной 220 В.

Сушка пониженным напряжением

Сушка электродвигателя пониженным напряжением производится, если значение сопротивление изоляции обмоток не сильно отличается от нормативных значений, а значит, уровень влажности внутри двигателя не достиг критических значений.

Перед сушкой таким способом разборка двигателя не производится. В двигателях с короткозамкнутым ротором предварительно выполняется его фиксация от проворачивания, а в электрических машинах с фазным ротором – токосъемные кольца закорачиваются между собой. После этого на обмотку статора подается трехфазное переменное напряжение, величиной от 0,08 до 0,17 номинального. Ток, проходящий по обмоткам, вызовет их нагрев. Локальный перегрев не возникнет, так как величина тока в обмотках будет колебаться в пределах 50-70% от номинального значения. Кроме того, необходимо через определенные промежутки времени растормаживать ротор двигателя. Вентиляция, возникшая благодаря вращению ротора, способствует удалению лишней влаги и приводит к снижению продолжительности сушки. В качестве источника питания используются два или три сварочных аппарата.

Чтобы избежать неравномерности нагрева обмоток в цепь каждой фазы включается амперметр, с помощью которого осуществляется контроль над величиной тока.

Важно

Следует помнить, что вне зависимости от того, какие способы сушки электродвигателей использовались, необходимо строго соблюдать все технологические режимы. В противном случае возможен перегрев обмотки, что может привести к возникновению межвитковых замыканий или пробою на корпус.

Источник

Сушка изоляции обмоток электрических машин

Сушка изоляции обмоток электрических машин без особой необходимости вызывает дополнительные неоправданные расходы, а при неправильном ведении режима сушки, кроме того, происходит порча обмотки.

Для вновь установленных электрических машин это значение должно быть не ниже значений, приведенных в табл. 2, а у электродвигателей напряжением выше 2 кВ или более 1000 кВт, кроме того, необходимо определить мегаомметром коэффициент абсорбции ka6c или отношение R60/ R15.

Если полученные данные указывают на неудовлетворительное состояние изоляции, электрические машины подвергаются сушке.

Удаление влаги из изоляции обмотки электрической машины происходит за счет диффузии, вызывающей перемещение влаги в направлении потока тепла от более нагретой части обмотки к более холодной.

Перемещение влаги происходит вследствие перепада влажности в разных слоях изоляции, из слоев с большей влажностью влага перемещается в слои с меньшей влажностью. Перепад влажности в свою очередь создается перепадом температуры. Чем больше температурный перепад, тем интенсивнее происходит сушка изоляции. Например, нагревая внутренние части обмотки током, можно создать перепад температуры между внутренними и внешними слоями изоляции и тем ускорить процесс сушки.

Для ускорения сушки обмотки, нагретые до предельной температуры, целесообразно периодически охлаждать до температуры окружающей среды. Пои этом эффективность термической диффузии получается тем большей, чем быстрее охлаждаются поверхностные слои изоляции.

Табл. 1. Ориентировочная продолжительность сушки электрических машин

В процессе сушки нагревать обмотки и сталь нужно постепенно, так как при быстром нагревании температура внутренних частей машины может достигнуть опасного значения, в то время как нагревание наружных частей будет еще незначительным.

Измерение сопротивления изоляции производится при температуре обмоток 75°С. Если сопротивление изоляции обмоток было измерено при другой температуре, но не ниже 10 °С, оно может быть пересчитано на температуру 75 °С.

Перед сушкой изоляции обмоток электрических машин помещение должно быть очищено от мусора, пыли и грязи. Электрические машины должны быть тщательно осмотрены и продуты сжатым воздухом. Во время сушки измеряют сопротивление изоляции каждой обмотки электрической машины по отношению к заземленному корпусу машины и между обмотками (рис. 1).

Табл. 2. Наименьшие допустимые сопротивления изоляции обмоток электрических машин после сушки

Сушка обмоток электрических машин способом индукционных потерь в стали

В последние годы внедрены рациональные способы сушки электродвигателей индукционными потерями в стали статора при неподвижных машинах, не связанные с прохождением тока непосредственно в обмотках. При этом способе сушки имеются две разновидности: потерями в активной стали статора и потерями в корпусе статора.

Нагрев электродвигателей осуществляется потерями на перемагничивание и вихревые токи в активной стали статора электродвигателя переменного тока или индуктора машины постоянного тока от создаваемого в машинах переменного магнитного потока в сердечнике статора и корпусе машины.

Переменный магнитный поток создается специальной намагничивающей обмоткой, наматываемой на корпус машины по наружной поверхности его с протягиванием проводников под станину (рис. 1, а) или на корпус и подшипниковые щиты (рис. 1, б), переменный магнитный поток может быть также создан индукционными потерями в активной стали статора и корпусе электрической машины (рис. 1, в).

Ротор асинхронной или синхронной машины должен быть вынут для возможности намотки на статор намагничивающих витков.

Намагничивающая обмотка выполняется изолированным проводом, сечение и количество витков определяется соответствующим расчетом.

Результаты заносят в журнал сушки и одновременно вычерчивают кривые (рис. 2) зависимости сопротивления изоляции и температуры обмоток от продолжительности сушки. Измерения сопротивления изоляции, температуры обмоток и окружающей среды продолжают до полного охлаждения электрической машины.

Рис. 2. Кривые зависимости сопротивления изоляции 2, коэффициента абсорбции 3 и температуры обмотки 1 электрической машины от продолжительности сушки

Сушка изоляции обмоток электрического двигателя в сушильной печи

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Способы сушки изоляции электрических машин

Назначение сушки изоляции.

Сушку изоляции электрических машин, как правило, производят до их установки. Вместе с тем нередки случаи, когда уже установленные электрические машины длительное время бездействуют в связи с задержкой пуска объекта или технологического комплекса, в результате чего их изоляция увлажняется и не отвечает нормативным требованиям. В таких случаях изоляцию электрических машин сушат перед их пуском.
Назначение сушки — удаление влаги из изоляции обмоток и других токопроводящих частей с целью повышения сопротивления до значений, позволяющих поставить машины под напряжение.

Способы сушки изоляции электрических машин.

Сушку изоляции выполняют: внешним нагревом, нагревом от тока постороннего источника, индукционным методом, током короткого замыкания в генераторном режиме, на «ползучей скорости» (для двигателей постоянного тока) и вентиляционными потерями.
В том случае, если один из перечисленных способов не создает необходимой для сушки температуры или обогрев происходит неравномерно, применяют комбинированную сушку. При этом одновременно используют не один, а какие-либо два способа.

Сушка внешним нагревом.

Для внешнего нагрева машин применяют чугунные сопротивления или ящики сопротивлений, а также специально изготовленные нагреватели, которые располагают под машиной таким образом, чтобы исключить возможность местных перегревов от прямого излучения тепла или чрезмерно близкого размещения нагревателя.
Во время сушки следят за тем, чтобы температура горячего воздуха, поступающего в машину, не превышала 90 °С, а температура обмоток в наиболее нагретой части — 70 °С. Температуру замеряют термометрами, установленными на патрубке воздуходувки и в наиболее нагретой части обмотки, а в крупных электрических машинах — встроенными температурными индикаторами (термопарами). Этот способ применяют для сушки сильно отсыревших машин.

Сушка нагревом от тока постороннего источника.

Для сушки машин этим способом применяют ряд схем. Ниже рассматриваются только наиболее распространенные из них. Синхронные машины сушат последовательным подключением всех трех фаз и ротора (при близких значениях тока ротора и статора) к источнику постоянного тока (рис. 5, а). Ток сушки должен составлять 0,5—0,7 /ном ротора.
Асинхронные двигатели сушат трехфазным током в режиме КЗ. Для этого ротор затормаживают, а его обмотку закорачивают на кольцах специальной перемычкой (во избежание подгорания колец). Ток сушки поддерживают не более 0,7/ном, следовательно, подводимое напряжение должно быть не более 0,7 напряжения КЗ.

Сушка индукционным способом.

Может быть рекомендована для всех электрических машин. При данном способе применяют одну из двух разновидностей сушки: потерями в активной, стали статора или потерями в корпусе статора. Нагревание производят за счет создания переменного магнитного потока путем накладывания на статор намагничивающей обмотки, питаемой однофазным током.
В первом случае обмотку накладывают таким образом (рис. 1, б), что благодаря значительной разнице магнитных
проводимостей корпуса и активной стали в корпус ответвляется большой магнитный поток. Во втором случае намагничивающую обмотку накладывают так, как показано на рис. 1, в.

Рис. 1. Схемы подключения при сушке нагревом от тока постороннего источника (а); индукционным способом (б и в)

Источник

Описание методов сушки трансформаторов, виды установок и схема подключения

В производстве сушка силовых трансформаторов является одним из важнейших этапов технологического процесса. Для удаления влаги используется ряд методов, каждый из которых имеет свои особенности. Статья расскажет о необходимости, методах и нюансах сушки трансформаторов во время их эксплуатации и монтажа.

Необходимость сушки силовых трансформаторов

В ряде случаев трансформаторы вводят в эксплуатацию без сушки. Это возможно при условии, что правила транспортировки и хранения устройства не были нарушены. Однако порой во время перевозки и использования трансформаторов не создаются надлежащие условия.

Когда нет оснований полагать, что ГОСТ не соблюден, специалисты проводят контрольную подсушку устройства. Глубокая сушка не требуется, поэтому механизм в течение суток прогревают в масле. Контрольная просушка уместна, когда активная часть трансформатора не находилась на открытом воздухе дольше положенного, что позволило бы внешним условиям отразиться на изоляции.

При нарушении правил хранения изоляционные обмотки устройства соприкасаются с влагой. Это может происходить из-за влажного воздуха, резких перепадов температур, приводящих к отпотеванию и процессов окисления в масле. Воздействие жидкости губительно сказывается на работе трансформатора: его изоляция теряет значительную часть электрической прочности.

Для сравнения, хорошо высушенный картон будет обладать гораздо большей электрической прочностью, нежели бумага, не подвергшаяся сушке. Разница составит порядка 20-25 раз.

Основные методы

Существует широкий ряд методов сушки силовых трансформаторов, которые часто используют специалисты. Рассмотрим каждый из них подробно.

Индукционный нагрев

Индукционный метод сушки получил широкое распространение благодаря хорошей результативности. В основе способа лежит нагревание активной части, находящейся в баке, теплом, образованным вихревым током. На бак наматывают специальную намагниченную обмотку, которая и является источником индукции.

Убедившись в правильной работе вакуумной системы, включают печи, нагревающие дно бака. Далее в ход идут насосы, которые подсасывают горячий воздух. Процесс сушки постоянно контролируется, ведутся записи показателей термометра и вакуумметра.

Токами короткого замыкания

При использовании метода КЗ нагрев идет за счет потерь тепла. Они происходят в обмотках, в проводниках обмоток, в активной стали магнитопровода. Метод заключается в том, что обмотку трансформатора, которая имеет меньшее напряжение, накоротко замыкают на зажимах вводов. Другая при этом питается источником тока. Это переменный ток промышленной частоты.

Постоянным током

Метод основан на пропускании тока, приближенного к номинальному значению, через обмотки устройства. В процессе, как правило, используются обмотки, обладающие средним и высоким напряжением.

Части, не участвующие в пропускании тока закорачивают и заземляют. К ним относится бак и другие обмотки, которые не связаны с прогреваемыми посредством электричества.

Токами нулевой последовательности

Если речь идет о трансформаторе с небольшой мощностью – 400 кВА – применяется сушка токами нулевой последовательности. Вторичные обмотки устройства необходимо подключить к сети по соответствующей схеме.

Процесс требует соблюдения мер предосторожности, ведь обмотка, обладающая высшим напряжением, разомкнута.

Теплота при этом выделяется благодаря воздействию совпадающих по фазе магнитных потоков, которые одинаковы по величине. Способ считается простым, однако он неосуществим, если вторичные обмотки соединяются в треугольник.

Перед тем, как начать сушку, нужно поставить активную часть под напряжение, которое будет использоваться в процессе. Это нужно сделать для контрольного прогрева длительностью около получаса. Если возникают перегревы конструктивных деталей магнитопровода, нужно устранить их причины и лишь после этого приступать к полноценной сушке.

Циркуляцией масла через электронагреватели

Чтобы удалить губительную влагу из трансформатора, также используют циркуляцию масла. Процесс состоит из следующих шагов:

Поток масла движется интенсивно и распределяется пульверизаторами под каждой фазой. Это позволяет равномерно просушить обмотки трансформатора, не допустив перегрева. Горячее вещество подхватывает лишнюю влагу и удаляет ее. После того, как масло сделало свое работу, что происходит довольно быстро, его выпускают и снова заливают в бак под вакуумом.

Нагревом бака инфракрасным излучением

Инфракрасные лучи для нагрева уместно использовать, когда трансформатор обладает мощностью до 1000 кВА. Специальные лампы позволяют преобразовать более 80% подводимой электроэнергии в энергию теплового излучения.

Во время сушки температуру активной части регулярно измеряют. Для этого на ней закрепляют термометры и термопары, причем термопары используются чаще.

В процессе используются лампы типов ЭС-3, ЭС-2 и ЭС-1. Они обладают мощностью 250 и 500Вт при напряжении в 120 и 220В соответственно. Если ламп этих типов нет в наличии, могут использоваться лампы накаливания.

Чтобы поток излучения был направлен на обмотку, применяют отражатели.

Обдувом горячим воздухом

Метод сушки горячим воздухом применяется редко. Однако используемую в процессе воздуходувку применяют и в других методах. Суть сушки состоит в продувании активной части горячим сухим воздухом.

В камере без вакуума

Воздуходувки используются при сушке в камере без вакуума. Процесс состоит из следующих этапов:

Главную роль в прогреве трансформатора таким способом играет камера, к созданию которой нужно подойти с особым вниманием.

Сооружают камеру из деревянных щитов и рам, хорошо утепляют изнутри. Внутренние стены обшиваются асбестом, поверх которого крепят кровельную сталь. Стыки также утепляют при помощи асбеста.

Важно, чтобы расстояние между стенками камеры и находящейся в ней активной части составляло примерно 200 миллиметров. Сверху должно быть вытяжное отверстие для воздуха.

В стационарном сушильном шкафу

Стационарный сушильный шкаф, использующийся для удаления влаги из основных частей трансформатора, отличается высокой эффективностью и гарантированным качеством результата. Проблема в том, что стоимость шкафа велика, поэтому в ремонте и монтаже трансформаторов эта полезная вещь используется редко. В покупке конструкции будет смысл лишь в том случае, если сушку приходится проводить регулярно.

Применение специальных установок для сушки

Помимо вышеперечисленных методов сушки трансформаторов, для этой же цели используются специальные установки. Например, широко распространено применение масляной мобильной станции (СММ).

Существуют особые технические требования, делающие работу установки эффективной и безопасной:

В основе установки – металлический вагон, в котором находятся насосы, вакуумные вентили, холодильный агрегат и другие приспособления, делающие работу механизма эффективной. Чтобы подсоединить СММ к трансформатору, используется гибкий вакуумпровод.

Схема подключения электроосмотической сушки трансформаторов

Не все существующие методы сушки благоприятно отражаются на составных частях трансформатора. К примеру, широко распространенное применение сушильных печей влечет за собой ряд трудностей.

Во-первых, такие печи потребляют огромное количество электроэнергии. Во-вторых, процесс сушки занимает много времени – вплоть до десяти суток. Затраченное на просушку время зависит от размера трансформатора и может увеличиваться.

Помимо всего прочего, сушка при помощи печи негативно сказывается на состоянии устройства. Срок службы трансформатора существенно сокращается за счет того, что высокая температура негативно сказывается на его элементах.

Спасительной технологией для сохранности устройства стало использование принципа электроосмоса. Он основан на движении жидкости сквозь пористые диафрагмы или капилляры посредством наложения внешнего электрического поля. Не допуская нагрева, устройство устраняет влагу, генерируя небольшие электрические импульсы.

При достаточно малом весе устройства (некоторые весят чуть больше килограмма), процесс сушки существенно упрощается.

Источник

Способы сушки изоляции обмоток ЭД

Виды испытаний электрооборудования

Цель, которую преследует испытание электроустановок — проверка оборудования на соответствие актуальным требованиям безопасности, диагностика наличия дефектов, получение основных данных для профилактических испытаний в будущем, а также изучение процессов функционирования техники.

Существуют следующие типы испытаний, которые может проводить электролаборатория:

· типовые. Такие испытания новой техники, которая отличается от имеющейся конструкцией, материалом изготовления или технологией, принятой при ее производстве, осуществляются заводом для проверки соответствия всем нормам и требованиям, которые устанавливаются в стандартах и ТУ для данного типа оборудования;

· контрольные. Данному типу испытаний подвергается любое техническое изделие (аппарат, машина, прибор и другие) при выпуске с завода для установления его соответствия основным требованиям. Контрольную проверку осуществляют по сокращенной по сравнению с типовой программе;

· приемосдаточные. Таким испытаниям подвергают любое оборудование после его установки на место эксплуатации. Целью приемосдаточной проверки является оценка готовности техники к работе;

· эксплуатационные. Работающее оборудование регулярно проверяют, чтобы диагностировать неполадки и не допустить возникновения аварий и опасных ситуаций. Эксплуатационные испытания делятся на профилактические и проводимые после капитального и текущего ремонта.

· специальные. Такие проверки осуществляют для исследовательских и других особых целей.

Список работ, проводимых при каждом типе испытаний, индивидуален. Однако есть ряд операций, которые осуществляются при проверке техники всегда, независимо от времени и цели ее проведения. К ним относятся проверка схем соединений деталей, проверка целостности и сопротивления изоляции и другие.

Программы, по которым проводятся испытания оборудования, а также методы их осуществления и нормы, на соответствие которым проверяется техника, описываются в государственных стандартах на проверяемый тип установок. Приемосдаточные испытания регулируются такими документами как «Нормы испытаний электрооборудования» и «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей». Также при проведении испытательных работ учитываются нормы, установленные заводом-производителем и контролирующими органами.

Способы сушки изоляции обмоток ЭД

Существуют следующие способы сушки изоляции электрических машин — конвекционный, индукционный, токовый.

Конвекционная сушка.Электродвигатель загружается в камеру и нагревается за счет передачи Теплоты от нагревателей к изо­ляции путем конвекции. Такая сушка является продолжительной, так как обмотка начинает высыхать с поверхности и наружный слой, высыхая, задерживает дальнейшее испарение влаги из внутренних слоев обмотки. Преимущество способа — большая универсальность сушильных камер, недостаток — низкий КПД процесса. Продолжи­тельность сушки составляет 8. 10 ч. Разновидностью конвекционной сушки является сушка за счет передачи теплоты инфракрас­ными лучами от источника излучения к обмотке. При этом исполь­зуются специальные лампы. Сушка инфракрасными лучами более эффективна по сравнению с конвекционным способом. Недостатки метода — низкий КПД, неравномерный нагрев.

Сушка способом индукционных потерь.Сущность способа: на машину укладывают дополнительную намагничивающую обмот­ку из гибкого изолированного провода так, чтобы она охватывала спинку статора. Машину размещают под вытяжным зонтом и под­ключают дополнительную обмотку к источнику переменного тока. При протекании тока по обмотке создается магнитный поток, за­мыкающийся через спинку статора. Потери на гистерезис и вихре­вые токи, обусловленные переменным магнитным потоком, нагре­вают сталь статора, а затем и изоляцию обмоток. Достоинство способа — сушку можно проводить на месте установки электродви­гателя; не требуется специальный источник питания, т. к. число витков намагничивающей обмотки можно подобрать на стандарт­ное напряжение сети; достигается равномерный быстрый нагрев изоляции при небольшом расходе электроэнергии. Основной недо­статок— из-за малой универсальности и большой трудоемкости намотки обмотки способ применяется главным образом для сушки электродвигателей средней и большой мощности.

Токовыйспособ сушки заключается в нагревании изоляции электрической машины за счет протекания тока через рабочую по­верхность обмотки. Может применяться как постоянный, так и переменный ток промышленной частоты. На практике наибольшее распространение получила сушка переменным током.

Преимущество такого способа заключается в том, что теплота выделяется во всех частях машины — в проводах, в стали и т. д. Постоянный ток выделяет теплоту только в проводах. Токовая сушка может производиться однофазным и трехфазным напряже­нием от источника нестандартного напряжения. В этом его недостаток. Вместе с тем такая сушка является наиболее интенсивной, т. к. нагревая внутренние части обмотки током, можно создать лю­бой перепад температуры между внутренними и внешними слоями изоляции. Преимуществами метода являются также малая про­должительность сушки и высокий КПД установки.

Источник