Эксплуатации генераторов

Электродвигатели выпускаются для работы в умеренном, холодном или тропическом климате. Конкретное исполнение двигателя обозначается буквами У, ХЛ или Т. В зависимости от места размещения при эксплуатации двигатели разделяют по категориям (от 1 до 5).

В условиях эксплуатации двигатели могут перегружаться. В общем случае допустимая по условиям нагрева статора длительность перегрузки двигателя определяется по выражению

Причинами отказов являются низкое качество изготовления двигателей (30...35%), недостатки эксплуатации (35...50%) и несоответствие конструктивного исполнения двигателей условиям эксплуатации (15...35%). В эксплуатации двигатели отказывают в основном из-за отсутствия или неудовлетворительного состояния тепловой защиты, так как при использовании плавких предохранителей двигатели не защищены от недопустимого повышения тока при работе на двух фазах. Существенно влияют на надежность

Условия эксплуатации. Двигатели рассчитаны на питание переменным током частотой 50 Гц; имеется также модификация, предназначенная для работы при 60 Гц. Машины малой мощности до 0,37 кВт выпускаются на номинальные напряжения 220 и 380 В; от Д5& до 11 кВт — 220, 380 и 660 В при соединении фаз в звезду или в треугольник с тремя выводными концами; свыше 11 кВт — на напряжение 380/660 В с шестью выводными концами. Двигатели могут эксплуатироваться и работать с номинальной мощностью при отклонениях от номинального значения напряжения в пределах —5—1-10% и частоты —на ±2,5%. Номинальная нагрузка двигателей определяется режимом длительной нагрузки 51. Они должны также допускать работу и в режимах s2...s8 (ГОСТ 183—74).

В условиях эксплуатации двигатели могут перегружаться. В общем случае допустимая по условиям нагрева статора длительность перегрузки двигателя определяется по выражению

Разноименнополюсная обмотка ротора асинхронного двигателя может быть короткозамкнутой (беличья клетка) или фазной (присоединяется к контактным кольцам). Наибольшее распространение имеют дешевые в производстве и надежные в эксплуатации двигатели с короткозамкнутой обмоткой на р о т о ре, или короткозамкнутые двигатели (см. 39-1). Эти двигатели обладают жесткой механической характеристикой (при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной их частота вращения уменьшается всего на 2—5%).

В настоящее время серия А и АО заменена новой серией А2 и А02. Кроме улучшения энергетических показателей (к. п. д. и cos ф), уменьшения массы и размеров двигателей, новая серия имеет большую шкалу мощностей и соответствие установочных размеров рекомендациям Международной электротехнической комиссии. Основным исполнением двигателей являются закрытое обдувание, более удобное и надежное в эксплуатации. Двигатели каплезащи-щенные А2 выполняются начиная с мощности 13 кет (при скорости вращения 1500 об/мин) номинальные напряжения двигателей 220, 380 и 500 в. Кроме основного исполнения, эти двигатели имеют следующие модификации: а) с повышенным пусковым моментом, б) с повышенным скольжением, в) с повышенным к. н. д. и cos ф для текстильной промышленности, г) с фазной обмоткой ротора. Кроме того, предусмотрен ряд специальных, исполнений двигателей: мало-шумных, встроенных, влагостойких и др. Разработаны также серии двигателей мощностью от 100 до 1000 кет и мощностью свыше 1000 кет.

Длительность пуска нормально не превышает 10—15 с, В условиях эксплуатации двигатели могут перегружаться. В общем случае допустимая по условиям нагрева статора длительность перегрузки двигателя определяется по выражению

Серия двигателей испытывается на воздействие всех указанных реагентов. Испытание может производиться на нескольких двигателях серии, каждый из которых подвергается при испытании воздействию одного реагента. Предполагается, что в эксплуатации двигатели подвергаются воздействию одного из реагентов или одной из смесей.

Конструкции этих электродвигателей определяются условиями эксплуатации — двигатели работают в повторно-кратковременных или кратковременных режимах с частыми пусками в условиях повышенной тряски и вибраций, широкого регулирования частоты вращения и высоких пусковых и максимальных моментов, обеспечивают работу в режимах электрического торможения, включая режим противовключения.

Статистическая обработка эксплуатационных данных показывает, что неравномерное токораспределение вызывает большой разброс скорости изнашивания щеток. Это вызвано многими причинами, среди которых важнейшими являются характеристики и конструкция материалов скользящего контакта, плотность тока под щетками и соотношение электрических и механических потерь в контакте, вид вольт-амперных характеристик щеток. При эксплуатации генераторов износ щеток и контактных колец зависит также от величины вибрации колец, удельного давления на щетки, попадания масла на щетки и на контактную поверхность колец из опорных подшипников. При эксплуатации турбогенераторов возможно отделение втулки контактных колец от вала в месте ее посадки. Это вызывает резкое увеличение вибрации колец и общее ухудшение работы щеточного аппарата.

В процессе эксплуатации генераторов изоляция обмоток постепенно стареет. Причиной этого являются загрязнение, увлажнение, окисление кислородом воздуха, воздействие электрического поля и электрических нагрузок и т. д. Однако главной причиной старения изоляции является ее нагрев. Чем выше температура нагрева изоляции, тем быстрее она изнашивается, тем меньше срок ее службы. Срок службы изоляции класса В при температуре нагрева ее до 120 °С составляет около 15 лет, а при нагреве до 140 °С — сокращается почти до 2 лет. Та же изоляция при температуре нагрева 105 °С (т. е. в пределах ГОСТ) стареет значительно медленнее и срок службы ее увеличивается до 30 лет. Поэтому во время эксплуатации при любых режимах работы генератора нельзя допускать нагрева его обмоток свыше допустимых температур.

Наличие в машинах постоянного тока непрерывно действующего коллектора заставляет обращать особое внимание на условия его работы. Для того чтобы внешняя электрическая цепь не размыкалась при вращении ротора, ширина щеток делается больше, чем изоляционный промежуток между пластинами коллектора. Таким образом, внешняя цепь всегда соединена с какой-нибудь пластиной, а иногда и с двумя (или несколькими). В те моменты, когда щетка соединяется с двумя пластинами, она замыкает через себя часть обмотки. Если в замкнутой части в этот момент протекает ток, то при размыкании цепи с индуктивностью (когда щетка сходит с края пластины) возникают большие э. д. с. и появляется искрение на пластинах коллектора, которое заметно увеличивает износ как пластин, так и щеток; поэтому борьба с искрением является важной задачей при эксплуатации генераторов. Его можно устранить, если расположить щетки таким образом, чтобы они замыкали только соседние пластины коллектора, соединенные с секцией обмотки без индуцируемой э. д. с. Данному условию удовлетворяют секции, расположенные на нейтральной линии, таи как они скользят вдоль поля и э. д. с. в них равна нулю. Такое расположение щеток одновременно приводит, как было указано выше, к получению максимальной э. д. с. от генератора.

Реакция якоря иллюстрируется построением силовых линий поля на 10.6, где отдельно изображены поля индуктора, якоря и суммарное поле. Из рисунка следует, что реакция якоря приводит к смещению нейтральной линии п — п в положение т — т. Оно будет тем больше, чем больше ток, потребляемый от генератора. Поэтому при эксплуатации генераторов постоянного тока

При этом наблюдается стремление ряда стран объединить усилия и создать межнациональные информационные системы (например, Германия и Швейцария) или согласовать признаки классификации отказов генераторов и методы расчета показателей надежности (например, США и Канада). В большинстве стран электроснабжающие компании обобщают и анализируют данные по эксплуатации генераторов. При этом информация о их надежности с указанием типа и фирмы-изготовителя является конфиденциальной (для ограниченного использования). Информация же по стране в целом, без разделения показателей надежности по типоразмерам генераторов, без классификации отказов по сборочным единицам и деталям публикуется ежегодно. Средние значения наработок на отказ публикуют лишь некоторые страны (США, Канада, Бразилия). Конфиденциальность информации о надежности генераторов делает невозможным широкий обмен информацией в международном масштабе. Публикуемые данные носят ограниченный характер, не позволяют сделать заключение о надежности генераторов определенного типоразмера. Одной из причин этого являются различия в группировке генераторов по мощности. Ряд стран и энергетических организаций используют общие способы группировки генераторов по мощности: БЕТ (США), VGB (Германия и Швейцария), СЕА (Канада), NERC (США).' и обзорах, публикуемых NERC, принята следующая группировка: по тепловым электростанциям - генераторы средней мощности (200-574 МВт) и генераторы большой мощности (более 574 МВт); по атомным электростанциям - без разделения генераторов по мощности.

Файл характеристик ремонтов (аварийных и плановых') FUKff Фор/чарование многократно цен-зурированных выборок Ванных эксплуатации генераторов указанного тала за оказанный период РАК Параметрическая оценка показателей надежности по многократно цензурираВанным Выборкам » *• мр Построение функции технического и сп оль задания системы при различных стратегиях эксплуатации

Статистическая обработка эксплуатационных данных показывает, что неравномерное токораспределение вызывает большой разброс скорости изнашивания щеток. Это вызвано многими причинами, среди которых важнейшими являются характеристики и конструкция материалов скользящего контакта, плотность тока под щетками и соотношение электрических и механических потерь в контакте, вид вольт-амперных характеристик щеток. При эксплуатации генераторов износ щеток и контактных колец зависит также от величины вибрации колец, удельного давления на щетки, попадания масла на щетки и на контактную поверхность колец из опорных подшипников. При эксплуатации турбогенераторов возможно отделение втулки контактных колец от вала в месте ее посадки. Это вызывает резкое увеличение вибрации колец и общее ухудшение работы щеточного аппарата.

5.1.1. При эксплуатации генераторов и синхронных компенсаторов должны быть обеспечены их бесперебойная работа в допустимых режимах, надежное действие систем возбуждения, охлаждения, мас-лоснабжения, устройств контроля, защиты, автоматики и диагностики.

5.1.9. При пуске и во время эксплуатации генераторов и синхронных компенсаторов должен осуществляться контроль электрических параметров статора, ротора и системы возбуждения; температуры обмотки и стали статора, охлаждающих сред (в том числе и оборудования системы возбуждения), уплотнений вала, подшипников и подпятников; давления, в том числе перепада давлений на фильтрах, удельного сопротивления и расхода дистиллята через обмотки и другие активные и конструктивные части; давления и чистоты водорода; давления и температуры масла, а также перепада давлений масло - водород в уплотнениях вала; герметичности систем жидкостного охлаждения; влажности газа в корпусе турбогенераторов

• показателей качества дистиллята в системе водяного охлаждения обмоток и других частей генератора - в соответствии с типовой инструкцией по эксплуатации генераторов.

При эксплуатации генераторов с водяным охлаждением обмоток имеют место случаи образования отложений продуктов коррозии меди на внутренних поверхностях полых элементарных проводников стержней с частичной или полной закупоркой проходных сечений. Такие случаи представляют особую опасность, так как могут привести к недопустимому перегреву изоляции стержней и повреждению генератора. Необходимая чистота поверхностей системы водяного охлаждения обеспечивается правильной организацией водно-химического режима, своевременным проведением химических очисток, принятием мер против попадания продуктов разрушения уплотнительных материалов в систему охлаждения и выполнением других рекомендаций по организации водно-химического режима системы охлаждения обмоток статора турбо- и гидрогенераторов.