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如何防止雨水浸入,避免围屏影响绝缘性能

【摘要】:为避免雨水浸入,应进行良好密封,必要时应设置防雨罩。鉴于围屏严重影响磁吹避雷器的绝缘性能,现场认为,在条件许可的情况下,应予以拆除。对防爆玻璃处及气孔螺栓处采用609密封胶涂在密封橡皮结合面上。实践表明,红外诊断对判断磁吹避雷器故障是有效的。经紧急停电检测,发现上节防爆玻璃有裂纹。

1.固紧笼条

研究表明,如果笼条绝对固紧,可调整笼条的伸长、护环的位置和紧量、端环的截面积等,来改善笼条根部的应力。但如若笼条在转子铁芯槽中存在间隙,由于上述几种力的叠加,可使笼条根部的应力增加几倍、甚至十几倍,远远超过铜的容许应力,必然导致转子断条。因此,固紧笼条是防止断条的首要措施。

目前电厂采用如下措施紧固笼条:

(1)对双笼转子,采用冲击法或浸渍法提高槽内笼条的夹紧度。

(2)向转子槽内灌注环氧胶,以加固笼条。灌胶时,可将转子适当加温,以增加胶的流动性

(3)用平头钻子从槽口处将矩形或梯形笼条分若干点胀紧。

2.适当增大端环的几何尺寸

增大端环尺寸,不仅提高了机械强度,而且又降低了端环中的启动电流密度,并改善应力,这对防止鼠笼断条是有效的。当全部更换鼠笼时,可以考虑增大端环的几何尺寸,用加厚的端环代替原有薄端环。

对于运行中的双鼠笼电动机发现端环尺寸小和距铁芯远时,可在鼠笼两端的外端环里侧的每个笼条之间,加焊厚约4mm 的紫铜板,三面用银焊焊接,以形成一条加强带,如图7-17所示。某火电厂按此法改造了两台经常断条的磨煤电动机(JSQ1510、475k W),运行数年,未再发生断条。

图7-17 在外端环里侧焊接加强带示意图

3.在转子端部绑扎无纬带

由于笼条出铁芯到短路环一段距离过长将导致笼条根部应力增大,使笼条断裂。为解决这个问题,有的电厂采用在高压电动机转子端部绑扎无纬带的方法,收到良好效果。

4.更换新笼条

运行中断条很多,并且发生断条在槽内与铁芯熔结在一起的,必须进行全部换笼条时,应将铁芯拆散,重新叠片,更换新笼条。其技术要求如下:

(1)新笼条材质性能不能变,否则将影响高压电动机运行特性。

(2)新笼条与槽孔应为零间隙的紧密配合。当笼条直径略细时,可用镀铜的方法解决。对深槽式电动机,可将一根笼条分成两个楔形条,由两侧将小头插入槽内对打。这样既便于施工,又能保证笼条在槽内紧固。

(3)要认真检查笼条表面,不能有重皮或较重的划痕、凹坑等缺陷。并取样品弯曲几次,无表面缺陷且韧性好者方可应用。

(4)端环孔和笼条的两端应加工成如图7-18所示的形状,以保证焊接质量。端环孔与笼条允许有0.1~0.15mm 的间隙。装配前,先将笼条校直,用砂布将其表面打光,涂以滑石粉或机油以便于穿槽。当槽内硅钢片叠装不齐时,应将突出部分锉去。注意端环与笼条的施焊处不能沾上油污;笼条伸出端环的长度应小于笼条直径的一半;端环距铁芯的距离要尽量的近。

图7 18 笼条与端环配合示意图

5.改进焊接工艺,提高焊接质量

焊接工艺对转子鼠笼的可靠性影响是很大的。焊接的基本原则是:

(1)施焊温度应低些,以减小因高温而产生的变形和热应力

(2)焊口应具有足够的机械强度。

笼条与端环的焊接应使用含银量为60%的银焊条较为合适。因为它的渗透力较强,能保证焊接质量。

焊接时,应注意的问题是:

(1)将转子立放,从端环外侧施焊,焊前用玻璃丝棉或石棉布包住待焊笼条,如图7-19所示,以防止热量大量散失,并使焊缝缓冷,不易产生裂纹。全部更换笼条时,用两把焊炬同时施焊。先用中性火焰将端环均匀预热加温,预热温度在500~600℃为宜,然后在端环周围上同时交叉对称焊接。圆周每边连续施焊不要超过5个焊头。焊接速度愈快愈好。焊接温度控制在1200℃以内,否则材质变化,强度降低。必要时可用热电偶监测施焊部位的温度。施焊方向采用右向焊法,有助于焊缝缓冷。

图7-19 鼠笼施焊示意图

(2)施焊时,火焰应对准端环加垫,不可对笼条直接加热,以防止笼条过热变脆。黄铜笼条过热会使铜中的锌升华。

焊完一端后,将火焰调至最大,对端环均匀加热2~3min后再自然冷却。当温度降至400℃以下时,用小锤沿轴向和径向敲打两笼条之间的端环,以减小热应力。当冷却至100℃以下时,将转子平放,用15%的柠檬酸温水溶液或80℃以上的热水冲洗,并用钢丝刷清除焊渣。

6.控制电动机启动次数

严格执行部颁《厂用电动机运行规程》中关于连续启动次数的规定,对防止鼠笼断条是有效的。某火电厂为防止电动机连续启动,在容易连续启动的电动机控制回路中,加装了时间闭锁合闸装置,在设备停运时投入,运行时解除,有效地防止了在找电动机负载动平衡时无限制地连续启动。

7.加强管理,消除隐患

(1)加强巡回检查。加强对运行中的高压电动机的巡回检查工作,早发现问题早处理。运行中电动机定子电流摆动增大时,应加强检查。对开启式或半开启式电动机,在电动机启动和运转时可以从定、转子间隙测试孔看定、转子之间是否有火花。及时发现断条及早进行处理,可以减少损失和缩短检修期。

(2)适当增大电动机容量。对于因启动时间过长而经常发生断条的电动机,可适当增大其容量,通常大一级,这虽然增加了投资,但从长远看,对电动机的运行、检修与维护都有好处,经济上还是合算的。例如,某电厂的4台磨煤电动机,原来容量为650k W,由于启动时间长和频繁启动,经常发生转子断条故障。将电动机容量更换成780k W后,运行10余年,未发生一次断条故障。

应指出,对于两台电动机拖动一台磨煤机者,要求两台电动机的型号、厂家、生产日期应完全相同,否则,就会因电动机特性不同而使负荷分配不均,负担大的电动机就容易损坏,包括鼠笼断条故障。

(3)提高检修质量。电动机大修时,要仔细检查每根笼条的松动、开焊、断裂和裂纹等情况,一旦发现就要及时处理。笼条断裂一般是由下而上逐渐发展的,用眼睛很难发现笼条的裂纹和开焊,可借用一只带柄的小镜片伸到笼条容易断裂部位的下面,再配上灯光和放大镜逐根进行检查,或用敲打笼条的方法听声音来辨别是否有断条或裂纹。笼条有裂纹者按断条处理;焊缝有裂纹者按开焊处理,防止电动机带着缺陷运行。

(4)开展对鼠笼断条诊断的研究。如果能根据电动机的微小异常检测出少量的断条故障,并及时修复,在电厂生产中将有重要意义,所以应当积极开展这方面的研究工作。

8.选用“灯笼型转子”和“组合鼠笼型转子”新型防断条结构的电动机

哈尔滨市通能电器技术研究所对鼠笼转子笼条断裂的原因进行了详细的研究,提出了鼠笼转子防断条的专利技术,并分别应用于深槽型、新、老系列高速型双鼠笼转子结构的电动机,实践证明,上述具有防断条结构的电动机运行是可靠的。

(1)深槽型鼠笼转子防断条结构。一般深槽型转子结构,是将具有矩形截面的紫铜导条直接打入转子铁芯的矩形槽中,但这不能使导条在槽中固紧,其导体在铁芯槽中的径向间隙,造成导条在铁芯槽中受各种力的作用而至断条。因此,只需要控制在导条高度方向上固紧。即将现有导条按高度方向分解成具有斜键效果的两个部分,即上导条和下导条,且上下导条均具有一定斜度的配合面。当向转子铁芯槽内组装上下导条时,先将上导条打入槽内,然后再按配合面将下导条打入槽内,当调整好导条和铁芯的对称度后,再用力打下导条的大头,直至使上下导条在铁芯槽中固紧为止。

根据转子铁芯的长短和槽形的深浅按表7-6所示的3种情况实施。

表7-6 深槽型鼠笼转子防断条的3种结构表

① 此结构将原来的导条分解为上下相等的二根导条,并把这二根导条制成一对斜键。

表中第3种结构是上、下导条的材质分别为黄铜和紫铜,从而构成了深槽双鼠笼型结构,即组合型鼠笼转子。它具有漏抗小、高启动转矩的特点,已被鉴定为具有国际先进水平。

(2)老系列高速型鼠笼转子防断条结构。原来老系列该型转子端部结构的主要缺点是,导条伸出太短,护环体积太大,护环不但没有保护作用,反而增加了惯性力,其结构如图7-20 (a)所示。新的专利结构是,增加导条的伸长,并将端环的内外侧互换,护环尺寸减少,直接保护导条根部的危险断面。具体结构如图7-20 (b)所示。

图7-20 老系列高速型鼠笼转子结构改进前后图

(a)老系列2极电机转子端部原结构;(b)老系列2极电机转子端部新结构

(3)新系列高速型鼠笼转子防断条结构。该型转子端部结构是仿美国西屋公司设计的,主要缺点是护环没有起到任何保护作用。具体结构如图7-21 (a)所示。由于导条在转子槽中无法固紧,护环不起作用,又由于导条和端环是对接,中频焊的温度控制不准等原因,导条断裂的事故率非常高。研究出的新专利结构如图7-21 (b),其改进特点是,将导条压弯嵌入端环的槽中,使护环探入并超过导条的根部,直接对导条的危险断面实施保护。另外,导条的弯曲还可以分散在危险断面作用的应力。这一结构称之为灯笼型转子,也已被鉴定为具有国际先进水平。

图7-21 新系列高速型鼠笼转子结构改进前后图

(a)新系列2极电机,原转子端部结构;(b)新系列2极电机,灯笼形转子端部结构

9.采用高启动性能的电动机

采用YGD1000—10/1060型高启动性能双定子高压笼型异步电动机 (1000k W、电压6kV,东方电机厂生产)能较好地解决重载、全压、频繁启停工况下,转子断裂、定子线圈经常过热烧损的问题,该电机由两部分定子和同轴上的两部分转子组成,转子设置3个短路环,两端是紫铜低阻端环,中间是不锈钢高阻端环。2个定子绕组串联,利用一对高压真空接触器的切换来控制2个定子旋转磁场在空间的相位差,以改变转子等效电势和等效电阻的大小,从而改变电动机电气和机械特性,获得高的启动性能和良好的运行性能。