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發(fā)電機(jī)百科

由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展,交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)

作者: 本站 來源: 本站 時間:2015年09月12日
  交流電機(jī):是用于實現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展,交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比,由于沒有換向器(見直流電機(jī)的換向),因此結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,比較牢固,容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大,從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀(jì)80年代初,最大的汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬千瓦。 交流電機(jī)是由美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的。
  1、人工查找方法
  如果變電站內(nèi)沒有安裝接地選線裝置,線路上也沒有安裝接地故障指示器或者短路接地二合一故障指示器,也沒有很好的接地故障探測儀,那就只好采用人工查找的笨辦法了。查找步驟如下:
  (1)通過人工(或調(diào)度,以下同)依次拉閘,可知道變電站哪條出線接地,通過調(diào)度知道哪相接地。
 ?。?)接下來有兩種方法來查找故障點:一是將線路逐級分段,或者將經(jīng)常有故障的線路拉開,用2.5kV搖表測接地相對地絕緣,絕緣電阻小的那段為故障段,以此縮小查找范圍(當(dāng)然,在變電站出線側(cè)一定要做好掛接地線等安全保護(hù)措施);二是將線路盡可能分段,然后逐級試合送電,與調(diào)度互動配合,有零序電壓報警時該段為故障區(qū)段。
  人工查找方法操作很麻煩,如果線路長、分支多、開關(guān)分段又少,那就不好操作了,再加上天色和天氣不佳,那就更不好處理了。建議還是采用一些設(shè)備投資少的科技手段來配合人工查找,可取得事半功倍的效果,既提供了供電可靠性和社會效益,也創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。
  2、利用接地選線裝置和故障指示器來查找
  變電站一般都安裝了接地選線裝置,雖然有時不準(zhǔn),但可以為人工拉閘提供技術(shù)參考。然后在線路上安裝一些接地故障指示器(或者短路接地二合一故障指示器),以此指示接地故障途徑。比較可靠的接地故障檢測方法是采用信號源法,比較靈敏的的接地故障檢測方法是采用首半波法或者直流暫態(tài)分析法。建議采用兩種接地故障指示器相結(jié)合的方法來查找接地故障比較好,以信號源法為主,以首半波法或者直流暫態(tài)分析法為輔。
  3、利用饋線自動化方法來查找
  如果用戶有錢,則推薦使用饋線自動化方法來查找接地故障。該方法利用智能開關(guān)(電動負(fù)荷開關(guān)、分段器、斷路器、重合器+FTU)的邏輯功能來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工查找方法,并可以自動實現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)和轉(zhuǎn)移供電。假設(shè)一條雙電源手拉手線路分成6段,即有5臺智能開關(guān)(雙側(cè)配三相五柱式信號PT或者電容式PT),中間那臺做聯(lián)絡(luò),并以接地故障點在第一臺與第二臺智能開關(guān)之間為例,具體實現(xiàn)步驟如下:
 ?。?)變電站將接地出線拉閘停電,線路上各分段智能開關(guān)自動分閘。
 ?。?)變電站合閘送電,電站零序電壓不報警,該區(qū)段恢復(fù)送電成功;第一臺智能開關(guān)FTU檢測到線電壓,但沒有檢測到零序電壓,則延時一段時間以后自動合閘,因合到接地故障上而檢測到零序電壓,則立即分閘并“閉鎖”;第二臺智能開關(guān)也檢測到零序電壓,開關(guān)不動并“閉鎖”,取消“得電延時自動合閘”功能。
 ?。?)中間聯(lián)絡(luò)開關(guān)檢測到單側(cè)失電,延時一段時間以后自動合閘,因故障點不在該區(qū)段,沒有檢測到零序電壓,該區(qū)段轉(zhuǎn)移供電成功。
 ?。?)聯(lián)絡(luò)開關(guān)送電后,第二臺智能開關(guān)檢測到線電壓,沒有檢測到零序電壓,但是有“閉鎖”在前,故取消“得電延時自動合閘”功能,開關(guān)保持在分位。
  (5)至此,接地故障點區(qū)段已被隔開,其它非故障區(qū)段都已經(jīng)恢復(fù)或者轉(zhuǎn)移供電。
  4、改變中性點接地方式來查找
  配電系統(tǒng)采用中性點不接地或者經(jīng)過消弧線圈接地方式,有利也有弊。針對故障查找困難的“弊端”和由此帶來的一些人身財產(chǎn)安全問題,用戶自己也在做進(jìn)一步的思考,思考出來的方案主要有兩種:
 ?。?)將中性點改為經(jīng)小電阻接地。改造以后,利用出口斷路器的零序兩段保護(hù)功能和短路故障指示器,基本上可以解決掉70%左右的接地故障查找問題,但還有30%左右的中阻和高阻接地故障不好查找,可能還存在與線路熔斷器的保護(hù)配合問題。針對這種系統(tǒng),比較好的解決方法是利用數(shù)字化的故障指示器,將線路零序電流(電纜)、線路總電流(架空)、對地絕緣電壓(架空)等指示器的測量數(shù)據(jù)通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到調(diào)度系統(tǒng),經(jīng)綜合分析變電站實時和歷史信息,可判斷接地點位置。
  (2)中性點改為小電阻+斷路器或者中電阻+高壓接觸器的模式。斷路器或高壓接觸器平時處于分位,只有當(dāng)檢測到系統(tǒng)零序電壓抬高以后才延時合閘,短時變?yōu)樾‰娮杌蛘咧须娮杞拥?,然后通過以小電阻接地方式下的檢測方法來查找故障。另外,由于中性點電阻的通斷可以靈活控制,則可以在消弧線圈動作以后,再以一定的合分時序來控制電阻的通斷,以便讓保護(hù)裝置動作或者讓接地故障指示器識別該信號并指示出接地電流途徑。
 ?。?)維護(hù)保養(yǎng):
  啟動前的準(zhǔn)備和檢查
  1、檢查電動及啟動設(shè)備接地是否可靠和完整,接線是否正確與良好。
  2、檢查電動機(jī)銘牌所示電壓、頻率與電源電壓、頻率是否相符。
  3、新安裝或長期停用的電動機(jī)啟動前應(yīng)檢查繞組相對相、相對地絕緣電阻。絕緣地那組應(yīng)大于0.5兆歐,如果低于此值,須將繞組烘干。
  4、對繞線型轉(zhuǎn)子應(yīng)檢查其集電環(huán)上的電刷裝置是否能正常工作,電刷壓力是否符合要求。
  5、檢查電動機(jī)轉(zhuǎn)動是否靈活,滑動軸承內(nèi)的油是否達(dá)到規(guī)定油位。
  6、檢查電動機(jī)所用熔斷器的額定電流是否符合要求。
  7、檢查電動機(jī)各緊固螺栓及安裝螺栓是否擰緊。
  上述各檢查全部達(dá)到要求后,可啟動電動機(jī)。電動機(jī)啟動后,空載運行30分鐘左右,注意觀察電動機(jī)是否有異?,F(xiàn)象,如發(fā)現(xiàn)噪聲、震動、發(fā)熱等不正常情況,應(yīng)采取措施,待情況消除后,才能投入運行。
  啟動繞線型電動機(jī)時,應(yīng)將啟動變阻器接入轉(zhuǎn)子電路中。對有電刷提升機(jī)構(gòu)的電動機(jī),應(yīng)放下電刷,并斷開短路裝置,合上定子電路開關(guān),扳動變阻器。當(dāng)電動機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時,提起電刷,合上短路裝置,電動機(jī)啟動完畢。
  行中的維護(hù)
  1、電動機(jī)應(yīng)經(jīng)常保持清潔,不允許有雜物進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部;進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口必須保持暢通。
  2、用儀表監(jiān)視電源電壓、頻率及電動機(jī)的負(fù)載電流。電源電壓、頻率要符合電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù),電動機(jī)負(fù)載電流不得超過銘牌上的規(guī)定值,否則要查明原因,采取措施,不良情況消除后方能繼續(xù)運行。
  3、采取必要手段檢測電動機(jī)各部位溫升。
  4、對于繞相型轉(zhuǎn)子電機(jī),應(yīng)經(jīng)常注意電刷與集電環(huán)間的接觸壓力、磨損及火花情況。電動機(jī)停轉(zhuǎn)時,應(yīng)斷開定子電路內(nèi)的開關(guān),然后將電刷提升機(jī)構(gòu)扳到啟動位置,斷開短路裝置。
  5、電動機(jī)運行后定期維修,一般分小修、大修兩種。小修屬一般檢修,對電動機(jī)啟動設(shè)備及整體不作大的拆卸,約一季度一次,大修要將所有傳動裝置及電動機(jī)的所有零部件都拆卸下來,并將拆卸的零部件作全面的檢查及清洗,一般一年一次。
  常見問題:
  1.電機(jī)為什么會產(chǎn)生軸電流?
  電機(jī)的軸---軸承座---底座回路中的電流稱為軸電流。
  軸電流產(chǎn)生的原因:
 ?。?) 磁場不對稱;
  (2) 供電電流中有諧波;
  (3) 制造、安裝不好,由于轉(zhuǎn)子偏心造成氣隙不勻;
 ?。?) 可拆式定子鐵心兩個半圓間有縫隙;
 ?。?) 有扇形疊成的定子鐵心的拼片數(shù)目選擇不合適。
  危害:
  使電機(jī)軸承表面或滾珠受到侵蝕,形程點狀微孔,使軸承運轉(zhuǎn)性能惡化,摩擦損耗和發(fā)熱增加,最終承 燒毀。
  預(yù)防:
 ?。?) 消除脈動磁通和電源諧波(如在變頻器輸出側(cè)加裝交流電抗器);
 ?。?) 電機(jī)設(shè)計時,將滑動軸承的軸承座和底座絕緣,滾動軸承的外圈和端蓋絕緣。
  2、為什么一般電機(jī)不能用于高原地區(qū)?
  海拔高度對電機(jī)溫升,電機(jī)電暈(高壓電機(jī))及直流電機(jī)的換向均有不利影響。應(yīng)注意以下三方面:
  (1) 海拔高,電機(jī)溫升越大,輸出功率越小。但當(dāng)氣溫隨海拔的升高而降低足以補償海拔對溫升的影響時,                電機(jī)的額定輸出功率可以不變;
 ?。?) 高壓電機(jī)在高原使用時要采取防電暈措施;
 ?。?) 海拔高度對直流電機(jī)換向不利,要注意碳刷材料的選用。
  3、電機(jī)為什么不宜輕載運行?
  電機(jī)輕載運行時,會造成:
  (1) 電機(jī)功率因數(shù)低;
 ?。?) 電機(jī)效率低。
  會造成設(shè)備浪費,運行不經(jīng)濟(jì)。
 ?。?)負(fù)載過大;
 ?。?)缺相;
 ?。?)風(fēng)道堵塞;
 ?。?)低速運行時間過長;
  (5)電源諧波過大。
  5、為什么不能任意起動寒冷環(huán)境中的電機(jī)?
  電機(jī)在低溫環(huán)境中過長,會:
 ?。?) 電機(jī)絕緣開裂;
 ?。?) 軸承潤滑脂凍結(jié);
 ?。?) 導(dǎo)線接頭焊錫粉化。
  因此,電機(jī)在寒冷環(huán)境中應(yīng)加熱保存,在運轉(zhuǎn)前應(yīng)對繞組和軸承進(jìn)行檢查。
  6、電機(jī)三相電流不平衡的原因有哪些?
  (1)三相電壓不平衡;
  (2)電機(jī)內(nèi)部某相支路焊接不良或接觸不好;
 ?。?)電機(jī)繞組匝間短路或?qū)Φ?、相間短路;
  (4)接線錯誤。
  7.為什么60Hz的電機(jī)不能用接于50Hz的電源?
  電機(jī)設(shè)計時一般使硅鋼片工作在磁化曲線的飽合區(qū),當(dāng)電源電壓一定時,降低頻率會使磁通增加,勵流              增加,  導(dǎo)致電機(jī)電流增加,銅耗增加,最終導(dǎo)致電機(jī)溫升增高,嚴(yán)重時還可能    因線圈過熱而燒毀電機(jī)。
  8.電機(jī)缺相的原因有哪些?
  電源方面:
 ?。?) 開關(guān)接觸不良;
 ?。?) 變壓器或線路斷線;
 ?。?) 保險熔斷。
  電機(jī)方面:
 ?。?) 電機(jī)接線盒螺絲松動接觸不良;
 ?。?) 內(nèi)部接線焊接不良;
 ?。?) 電機(jī)繞組斷線。
  9.造成電機(jī)異常振動和聲音的原因有哪些?
  機(jī)械方面:
 ?。?)軸承潤滑不良,軸承磨損;
  (2)軸承室過大。
  (3)緊固螺釘松動;
 ?。?) 電機(jī)內(nèi)有雜物。
  電磁方面:
 ?。?) 電機(jī)過載運行;
 ?。?) 三相電流不平衡;
 ?。?) 缺相;
  (4) 定子,轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生短路故障;
 ?。?) 籠型轉(zhuǎn)子焊接部分開焊造成斷條。
  電機(jī)軸承過熱的原因有哪些?
  電機(jī)本身:
  (1) 軸承內(nèi)外圈配合過緊;
 ?。?) 零部件形位公差有問題,如機(jī)座、端蓋、軸等零件同軸度不好;
 ?。?) 軸承選用不當(dāng);
 ?。?) 軸承潤滑不良或軸承清洗不凈,潤滑脂內(nèi)有雜物;
  (5) 軸電流。
  使用方面:
  (1) 機(jī)組安裝不當(dāng),如電機(jī)軸和所拖動的裝置的軸同軸度不合要求;
 ?。?) 皮帶輪拉動過緊;
  (3) 軸承維護(hù)不好,潤滑脂不足或超過使用期,發(fā)干變質(zhì)。
  電機(jī)絕緣電阻低的原因有哪些?
 ?。?)繞組受潮或有水侵入;
 ?。?)繞組上積聚灰塵或油污;
  (3)絕緣老化;
  (4)電機(jī)引線或接線板絕緣破壞。
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