ВиЭ и монтаж / Лекции

Лекция

Электрические машины.

К электрическим машинам относятся: синхронные генераторы и двигатели, компенсаторы, машины постоянного тока, асинхронные машины.

При монтаже электрических машин руководствуются ПУЭ и инструкциями заводовизготовителей. Обьём работ и технология монтажа электрических машин зависят от их мощности и в каком виде

(собраном или разобраном) они поставляются.

До начала монтажа электрических машин и многомашинных агрегатов общего назначения должны быть: – проверены наличие и готовность к работе подъёмно-транспортных средств в зоне монтажа электрических машин (готовность подьёмно-транспортных средств должна быть подтверждена актами на их испытание и приёмку в эксплуатацию);

–подобран и испытан такелаж (лебёдки, тали, блоки, домкраты);

–подобран комплект механизмов, приспособлений, а также монтажных клиньев и подкладок, клиновых домкратов и винтовых устройств (при безподкладочном способе установки).

Основная операция подготовительных работ перед началом монтажа

– проверка фундаментов. Проверке подлежат: бетон, используемый для фундаментов; главные осевые размеры и высотные отметки опорных поверхностей; осевые размеры между отверстиями для анкерных болтов, глубина отверстий и размеры ниш в стенах фундаментов для затяжки болтов.

Электрические машины, прибывшие с предприятия-изготовителя в собраном виде, подвергаются ревизии . В неё входит: внешний осмотр общего состояния машины, контактных выводов, щёточных механизмов, маслоуказателей и смотровых отверстий подшипников,

коллекторов, контактных колец; промывку подшипников скольжения и заполнения их маслом; снятие крышек подшипников качения и проверку заполнения их консистентной смазкой; измерение изоляции обмоток статора и ротор; продувку сухим воздухом обмотк и других частей машины от пыли; провёртывание (от руки) ротора для проверки свободного хода и отсутствия задевания крышек лобовых щитков лопастями вентилятора. Работа по разборке машины и последующей сборке должна выполняться в соответствии с инструкцией предприятия-изготовителя.

Ответственой операцией при монтаже электрических машин является подключение питающего кабеля к вводному устройству машины.

Правильное и качественное выполнение этого узла в значительной мере определяет надёжность эксплуатации машин. К сожалению предприятия-изготовители электрических машин при разработке конструкции вводного устройства (ВУ) далеко не всегда учитывают монтажные требования подключения питающего кабеля: не учитывают минимально допустимый радиус изгиба жилы кабеля, размеры кабельных муфт и наконечников. В связи с этим ВНИИпроектоэлектромонтаж разработал монтажно-технические требования для ВУ электродвигателей переменного тока до 1 кВ общего назначения и переменного тока на 6 и 10 кВ. При приёмке и аттестации электродвигателей этот документ позволяет добиваться создания конструкций ВУ, удовлетворяющих всем монтажно-

техническим требованиям, что существенно повышает надежность и бесперебоиностьработы силового оборудования.

Монтаж электрических машин до 1000 кВт

Осмотр электрических машин перед установкой производят на стенде в специально выделеном помещении в цехе. О всех обнаруженых дефектах электромонтажник ставит в известность бригадира, мастера или руководителя монтажных работ.

Если электродвигатель не имеет наружных повреждений производят очистку его внутренних частей. Для этого пользуются сжатым воздухом. Предварительно проверяют подачу сжатого воздуха по трубопроводу, для чего струю воздуха направляют на какую-нибудь поверхность или на ладонь руки. При продувке ротор проворачивают вручную, проверяя свободное вращение вала в подшипниках. Снаружи электродвигатель обтирают тряпкой, смоченной в керосине.

Промывка подшипников скольжения.

Для этого из подшипников выпускают остатки масла, отвернув спускные пробки. Затем завинтив их, в подшипники наливают керосин и вращают ротор руками. Не прекращая вращения ротора,

вывинчивают пробки и дают стечь всему керосину. Так как весь керосин не стекает, что приводит к разжижению масла и ухудшению условий смазки. Поэтому после промывки керосином подшипники необходимо промыть также маслом. Только после промывки маслом подшипники заполняют свежим маслом на ½ или 1/3 ванны.

Смазка в подшипниках качения (роликовые и шариковые) при установке машин не заменяется. Смазки в подшипниках не должно быть больше чем 2/3 свободного объёма подшипника.

Измерение сопротивления изоляции.

У электродвигателей постоянного тока измеряют сопротивление изоляции между якорем и катушками возбуждения (полюсами),

проверяют сопротивление изоляции якоря, щеток и катушек возбуждения по отношению к корпусу. При измерении сопротивления необходимо отсоединить все провода, подведенные к электродвигателю от сети и реостата. Между щетками и коллектором необходимо поместить изолирующюю прокладку из миканита,

электрокартона, фибры, резиновой трубки и т. п.

У электродвигателей трехфазного тока с корткозамкнутым ротором производится измерение сопротивления изоляции только обмоток

Сушка машины является трудоёмкой, дорогостоящей и сложной операцией, поэтому её производят только после того, как тщательным обследованием машины и выполнением соответствующих измерений установлена необходимость сушки.

Сушку можно выполнить: посредством нагрева обмоток;

постоянным или переменным током от постороннего источника;

горячим воздухом (обдув); потерями в стали (индукционным способом); током короткого замыкания при пониженном напряжении

(для генераторов).

Внешний нагрев. Этот метод рекомендуется для сушки сильно отсыревших машин, имеющих низкое сопротивление изоляции обмоток и не допускающих пропускание по ним тока. Для нагрева применяют тепловоздуходувки, нагревательные юлементы, батареи парового отопления и сушильные шкафы. Для ориентировочных расчётов мощность нагревательных элементов можно принимать: для машин до 500 кВт – 3,5 %; для машин 500 – 1000 кВт – 1,5 – 3 %

мощности машины.

Сушка инфракоасными лучами. В качестве источников инфракрасных лучей применяют зеркальные лампы накаливания – термоизлучатели мощностью 250 или 500 Вт. Общая мощность ламп

для сушки машин не более 5 – 15 кВт.

Сушка машин методом индукционных потерь стали статора с использованием вала в качестве намагничивающего витка.

Этот метод применяют для сушки электрических машин, у которых изолирован хотя бы один подшипник. Через вал пропкскается ток от сварочного трансформатора.

Возможно использование силовых трансформаторов 6000/400 В при подключении к стороне высшего напряжения 400 В и получении на стороне низшего напряжения 24 В.

Сушка методом индукционных потерь мощности в активной стали статора с помощью специальнойнамагничивающей обмотки.

Этот метод применяют для машин переменного тока, поступивших на монтаж в разобранном виде. При этом методе нагревание получается за счёт создания в стали статора переменного магнитного потока путём наматывания на статор специальной намагничивающей обмотки, питаемой однофазным током.

Сушка методом потерь на вихревые токи в статоре машины переменного тока или станине машины постоянного тока.

Этот метод применяют для сушки машин малой и средней мощности.

Намагничивающую обмотку из изолированных проводов наматывают на станину машины. Вследствие создания вихревых токов станина нагревается.

Сушка при помощи постороннего источника постоянного тока.

Этот метод применяют для сушки обмоток статоров и роторов машин переменного тока, обмоток возбуждения машин постоянного тока.

Сушка при помощи постороннего источника трёхфазного тока в режиме короткого замыкания.

Этот метод применяют для сушки асинхронных двигателей свыше

1000 В. Статор подключают к сети трёхфазного тока пониженного напряжения и прогревают током короткого замыкания в его обмотке.

Короткое замыкание в генераторном режиме.

Этим способом можно сушить синхронные машины и машины постоянного тока.

В процессе сушки непрерывно измеряют температуру обмоток с помощью термопар или термометров. Не допускается превышение температуры обмоток и стали свыше 750С . Температуру нагрева поднимают постепенно – быстрый нагрев может вызвать повреждения в изоляции; при сушке крупных машин температуру поднимают до 50

0С в теченийе 20 ч; наивысшая температура должна быть достигнута не ранее чем через 30 –40 ч.

Сушка обмоток считается законченной, если при установившейся температуре сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции обмоток не изменяются в течение 6 – 7 ч.

Монтаж электрических машин более 1000 кВт

Машины, прибывшие с предприятия-изготовителя в разобраном виде, устанавливают на отдельной фундаментной плите или общей с другими машинами. Иногда крупные машины устанавливают на нескольких плитах, предназначенных для установки на них стояков подшипников и лап станины. Фундаментными болтами к фундаменту крепят одновременно плиту, подшиковый стояк или лапу станины. С

помощью установочных плит с регулировочными болтами обеспечивают точную регулировку высоты линии вала машины.

Регулировочные болты разгружаются стальными клиньями,

укладываемыми между опорной и установочной плитами. Воздушный зазор между ротором и статором регулируют с помощью регулировочных болтов установочных плит под лапами станины.

Общая последовательность монтажных работ при установке машин большой мощности следующая: распаковка и размещение машин на монтажной площадке в машинном зале; очистка частей машины от грязи и ржавчины, ревизия их исправности, очистка поверхности фундамента, выверка в горизонтальной плоскости основания фундаментной плиты; установкаподшипниковых стояков и изоляция от фундаментной плиты тех из них, для которых она предусмотрена предприятиемизготовителем; установка статора и ротора; сопряжение валов и установка их; подгонка подшипников и вкладышей,

уплотнение подшипников; выверка воздушных зазоров; выполнение внутренних соединений машины; обработка коллектора и контактных колец; мотаж коммутирующих устройств (суппорт, траверсы, щётки);

проверка состояния изоляции и при необходимости контрольный прогрев и сушка; установка контрольных шпилек (конических штифтов) для надёжного фиксирования станин и подшипниковых стояков; мотаж систем смазки и принудительной вентиляции.

(АСИНХРОННЫХ, СИНХРОННЫХ И ПОСТОЯННОГО ТОКА)

Для электродвигателей переменного тока должна предусма-

триваться защита от многофазных замыканий, в сетях с глухозаземленной нейтралью — также от однофазных замыканий, а

кроме того, защита от токов перегрузки и защита минимального напряжения. На синхронных электродвигателях (при невозможности втягивания в синхронизм с полной нагрузкой) дополнительно должна предусматриваться защита от асинхронного режима.

Для электродвигателей постоянного тока должны предусматриваться защиты от КЗ. При необходимости дополнительно могут уста-

навливаться защиты от перегрузки и от чрезмерного повышения ча-

стоты вращения.

Для защиты электродвигателей от КЗ должны применяться предохранители или автоматические выключатели.

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей должны выбираться таким образом,

чтобы обеспечивалось надежное отключение КЗ на зажимах элек-

тродвигателя и вместе с тем чтобы электродвигатели при нормальных для данной электроустановки толчках тока (пиках технологических нагрузок, пусковых токах, токах самозапуска и т. п.) не отключались этой защитой. С этой целью для электродвигателей механизмов с легкими условиями пуска отношение пускового тока электродвигателя к номинальному току плавкой вставки должно быть не более 2,5, а для электродвигателей механизмов с тяжелыми условиями пуска (большая длительность разгона, частые пуски и т. п.) это отношение должно быть равным 2,0—1,6.

Для электродвигателей ответственных механизмов с целью особо надежной отстройки предохранителей от толчков тока допускается

принимать это отношение равным 1,6 независимо от условий пуска электродвигателя.

Допускается осуществление защиты от КЗ одним общим аппаратом для группы электродвигателей при условии, что эта защита обес-

печивает термическую стойкость пусковых аппаратов и аппаратов за-

щиты от перегрузок, примененных в цепи каждого электродвигателя этой группы.

На электростанциях для защиты от КЗ электродвигателей соб-

ственных нужд, связанных с основным технологическим процессом,

должны применяться автоматические выключатели. При недостаточ-

ной чувствительности электромагнитных расцепителей автоматических выключателей в системе собственных нужд электростанций могут применяться выносные токовые реле с действием на независимый расцепитель выключателя.

Для надежного обеспечения селективности защит в питающей сети собственных нужд электростанций в качестве защиты электродвигате-

лей от КЗ рекомендуется применять электромагнитные расцепители-

отсечки.

Защита электродвигателей от перегрузки должна устанавливаться в случаях, .когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам, а также когда при особо тяжелых условиях пуска или самозапуска необходимо ограничить длительность пуска при пониженном напряжении. Защита должна выполняться с выдержкой времени «и может быть осуществлена тепловым реле или другими устройствами.

Защита от перегрузки должна действовать на отключение, на сигнал или на разгрузку механизма, если разгрузка возможна.

Применение защиты от перегрузки не требуется для электродвига-

телей с повторно-кратковременным режимом работы.

Защита минимального напряжения должна устанавливаться в