Сушка изоляции обмоток электрических машин

Сушке подвергаются электрические машины при увлажнении изоляции обмоток и других токоведущих частей , например, при транспортировке, хранении, монтаже и ремонте, а также при длительном останове агрегата.

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

Назначение сушки — удаление влаги из изоляции обмоток и повышение сопротивления до значения, при котором электрическую машину можно поставить под напряжение. Абсолютное сопротивление, МОм, изоляции для электрических машин, прошедших капитальный ремонт, должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 10 — 30° С.

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.

Скорость подъема температуры обмотки во время сушки не должна превышать 4 — 5°С в час. Согласно ПТЭ электроустановок потребителей измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками производят для обмоток электрических машин напряжением до 660 В включительно мегаомметром на 1000 В, а у электрических машин напряжение выше 660 В — мегаомметром на 2500 В.

Однако согласно ГОСТ 11828 — 75 сопротивление обмоток электрических машин на номинальное напряжение до 500 В включительно измеряют мегаомметром, рассчитанным на 500 В, обмоток электрических машин на номинальное напряжение выше 500 В — мегаомметром на 1000 В. Следовательно, ПТЭ в некоторой степени ужесточают требования по испытанию изоляции мегаомметром.

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).

Каждый раз перед измерением необходимо устранять остаточные заряды в изоляции, для этого обмотку заземляют на корпус на 3 — 4 мин. Кроме того, при сушке обмоток электрических машин необходимо измерять температуру обмоток, окружающего воздуха, ток сушки. Практически в результате сушки обмоток электрических машин сопротивление изоляции при температуре 750°С должно быть не ниже данных табл. 2.

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

Электрические машины	Минимальное время, ч, для достижения температуры		Продолжительность сушки, ч
	50 °С	70 °С	общая	минимальная после достижения установившегося сопротивления изоляции, МОм
Малой и средней мощности	2 — 3	5 — 7	15 — 20
Большой мощности открытого исполнения	10 — 16	15 — 25	40 — 60	5 — 10
Большой мощности закрытого исполнения	20 — 30	25 — 50	70-100

Машины или их части	Наименьшее допустимое сопротивление изоляции
Статоры машин переменного тока с рабочим напряжением: выше 1000 В	1 МОм на 1 кВ рабочего напряжения
до 1000 В	0,5 МОм на 1 кВ
Якори машин достоянного тока на пряжением до 750 В включительно	1МОм на 1 кВ
Роторы асинхронных и синхронных электродвигателей (включая всю цепь возбуждения)	1 МОм на 1 кВ, но не менее 0,2 — 0,5 МОм
Электродвигатели напряжением 3000 В и более: статоры	1 МОм на 1 кВ
роторы	0,2 МОм на 1 кВ

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.

Рис. 1. Сушка электрических машин за счет индукционных потерь в стали: о-в корпусе машины, б — в корпусе и подшипниковых щитах, в — в корпусе и активной стали статора

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

В процессе сушки сопротивление изоляции обмоток электрических машин в первый период сушки снижается, в дальнейшем возрастает и, достигнув некоторого значения, становится постоянным. В начале сушки сопротивление изоляции измеряют через каждые 30 мин, а при достижении установившейся температуры — через каждый час.

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.

Сушку обмоток электрической машины прекращают после того, как сопротивление изоляции будет при постоянной температуре практически неизменным в течение 3 — 5 ч и ka6c будет не ниже 1,3.

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

2.5. Сушка обмоток асинхронного электродвигателя.

Сушка обмоток асинхронного электродвигателя может осуществляться как на постоянном токе (более мягкий режим нагрева), так и на переменном токе при различном соединении обмоток и различном количесве выведенных концов обмоток на клеммную коробку (более жесткий режим нагрева за счет дополнительного воздействия полей рассеивания и вихревых токов в стали).

2.5.1. Сушка обмоток асинхронного электродвигателя

При наличии источника постоянного тока, допускающего регулировку напряжения и тока, сушку электродвигателей переменного тока любого напряжения можно выполнять подачей в обмотку двигателя постоянного тока. При этом, если на щите двигателя имеются все шесть выводов обмотки статора, фазы обмотки соединяются последовательно

При наличии только трех выводов применяются схемы соединения треугольник ( рис.4 б ) и звезда ( рис.4 в ). В данном случае ( при треугольнике или звезде ) при сушке постоянным током необходимо переключать подводящие провода для недопускания перегрева какой-либо из фаз и равномерной сушки всех трех фаз.

Ток сушки при последовательном соединении катушек обмотки

Ток сушки при соединении обмоток треугольником должен быть I_с=( 0.430.6 )I_н, а при соединении звездой I_с=( 0.50.7 )I_н.

Рис.4 Схема сушки асинхронного двигателя постоянным током:

а) при последовательном соединении обмоток (при шести выведенных концах обмоток);

б) при трех выводах обмотки — соединение треугольник;

в) при трех выводах обмотки — соединение звезда.

TV1 – ЛАТР; TV2 – сварочный трансформатор.

Расчетные и опытные данные сушки заносят в таблицу 2.10.

при шести выведенных концах

при трех выведенных концах

при шести выведенных концах

при трех выведенных концах

2.5.2. Сушка обмоток асинхронного электродвигателя переменным током.

Для двигателей напряжением до 500 В, для сушки однофазным переменным током достаточно иметь один сварочный трансформатор или стенд МИИСП. Если на щитке электродвигателя имеются шесть выводов обмотки статора, то все три фазы обмотки статора соединяются последовательно по схеме (рис.5а). Напряжение сушки U_C= (0.20.3)Uн_ст. Ток сушки должен быть равен

Если на щитке электродвигателя имеются только три вывода, а соединение в звезду или треугольник выполнено внутри двигателя, то при соединении в треугольник применяется схема рис.5б, а при соединении в звезду — схема рис.5в. При сушке по схемам 5б и 5в по одной из фаз обмотки статора пойдет ток большей величины, чем по двум другим фазам. Следовательно, нагрев первой фазы обмотки будет большим, чем двух других. Для недопускания перегрева какой-либо из фаз и равномерной сушки всех трех фаз, в случае соединения звездой или треугольником, подводящие провода периодически пересоединяются. Время, через которое производится переключение, определяется опытным путем. Необходимость преключения питающих проводов во время сушки сильно ее затрудняет. Поэтому сушка однофазным током при отсутствии всех шести выводов на щитке электродвигателя рекомендуется только когда нет возможности применять другие способы.

Расчетные и опытные данные сушки заносят в таблицу 2.11.

Источник

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:

• внешний нагрев;
• нагрев индукционными потерями;
• нагрев пониженным напряжением.

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