Лаб 7 тсео

Лабораторна робота 7

ДОСЛІДЖЕННЯ РІЗНИХ СПОСОБІВ СУШІННЯ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЕЛЕКТРОДВИГУНІВ

ЗАГАЛЬНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

В процесі експлуатації, транспортування, зберігання ізоляційні конструкції електродвигунів і трансформаторів зволожуються від тривалого зіткнення з вологим повітрям або в результаті запотівання при різкій зміні температури, в результаті окислювальних процесів в оливі, залитому в бак трансформатора. Поява вологи в ізоляції призводить до різкого зниження її електричної міцності і вимагає проведення періодичної сушки.

Необхідність сушіння оцінюється на основі вимірювання параметрів ізоляції, що характеризують її діелектричні властивості.

Способи виявлення зволоження ізоляції Найбільш простим і прийнятним способом оцінки технічного стану ізоляції є експлуатаційний контроль – аналіз зміни опору ізоляції постійному струму. За опір ізоляції Rіз приймається показання мегаомметра через 60 с після початку вимірювань, тобто Rіз = R60.

Виміряний опір порівнюють з результатом попередніх вимірювань або ж з результатом заводських вимірювань (але необхідний облік температури навколишнього середовища).

З цієї причини використовувати мегаомметр на напругу 2500В при вимірюванні ізоляції електродвигуна не можна. Вимірювання опору ізоляції здійснюють мегаомметром на напругу 1000В. 3.

У трансформаторах без масла ізоляцію обмоток вищої напруги по відношенню до заземленого корпусу вимірюють мегаомметром на напругу 2500 В, а обмотку нижчої (споживчого) напруги – мегаомметром на напругу 1000 В. Додатковою оцінкою стану ізоляції є оцінка за методом “ємність-частота“, такі вимірювання проводяться в ремонтній практиці для оцінки швидкості зволоження ізоляції.

Контроль здійснюється приладом типу ПКВ-7 і дозволяє знайти відношення ємності ізоляції при частоті 2 Гц до ємності при промисловій частоті 50 Гц, тобто приладом ПКВ-7 можна оцінити ставлення С2/С

Недоліки способу: необхідно виготовляти спеціальну намагнічену обмотку; велика витрата електроенергії; джерело тепла розташовується зовні (втрати в баку), тому потік тепла і вологи мають зустрічний напрямок (тепло – у внутрішню частину, волога – зсередини у навколишнє середовище); досить

велике час сушіння. В основі розрахунку основних параметрів сушіння використовується рівняння балансу потужності тепловіддачі і теплових надходжень трансформатора при сталій температурі ізоляції.

При розрахунку потрібно визначити число витків намагніченої обмотки W; потужність Р, потрібну для сушки; силу струму I в намагніченій обмотці і діаметр проводу d

При з’єднанні обмоток трансформатора за схемою зірка-зірка з нулем, напруга для сушіння підводиться до закороченого виводу фаз і нульової точки обмотки. Якщо обмотка трансформатора з’єднана в трикутник, напруга живлення підводиться у розрив.

Замкнені контури інших обмоток повинні бути при цьому розімкнуті. Магнітні потоки нульової послідовності замикаються через магнітопровід, повітряний простір між магнітопроводом і баком і стінки бака. Тому нагрівання трансформатора відбувається за рахунок втрат у міді в намагнічуваній обмотці, в сталі магнітопроводу і в баку.

Переваги способу: скорочення часу сушіння трансформатора, економія провідникового і теплоізоляційного матеріалу, високий ККД і рівномірний нагрів обмоток. Недолік способу: наявність джерела живлення нестандартної напруги.

Сушка струмом короткого замикання Сутність сушки полягає в наступному: обмотку низької напруги зазвичай закорочується, а до обмотки високої напруги підводять знижену напругу, що дорівнює напрузі короткого замикання (UК наводиться у паспорті трансформатора, рис. 3).

ій фазі намагнічуючі сили F0, рівні за величиною і напрямком.

Потоки нульової послідовності F0 не можуть замкнутися в три стрижневій магнітній системі і замикаються через повітря і конструктивні елементи трансформатора, що викликають значні втрати потужності в обмотці і баку.

Ці втрати використовуються для нагріву і сушіння ізоляції трансформаторів. Основним параметром, за яким судять про хід сушіння, є опір ізоляції обмоток щодо корпусу.

Додатково контроль процесу сушіння може проводитися вимірюванням tgδ і параметра “ємність-час“ (ΔС / С)

Існують наступні способи сушіння ізоляції електродвигунів: конвекційний, індукційний, струмовий, терморадіаційний. Конвекційна сушка Електродвигуни завантажуються в сушильну камеру і нагріваються за рахунок

передачі теплоти від нагрівачів до ізоляції шляхом конвекції. Конвекційна сушка є тривалою, тому що обмотки починають висихати з поверхні.

Зовнішній шар, що висихає затримує подальше випаровування розчинника (вологи) з внутрішніх шарів ізоляції і обмотки.

Перевага способу: велика універсальність сушильних камер. Недолік: низький ККД процесу, тривалість сушіння беруть 8 ... 10 год.

Термодинамічна сушка Нагрівання ізоляції здійснюється за рахунок передачі теплоти інфрачервоними променями від джерела випромінювання до обмоки. Використовуються спеціальні лампи розжарювання.

Ефективність поглинання інфрачервоних променів залежить від кольору і природи лаку. Покриття з прозорих матеріалів мають низький коефіцієнт поглинання. Тому для досягнення високих температур необхідно використовувати покриття, що має високе поглинання.

Сушка інфрачервоними променями більш ефективна у порівнянні з конвекційним способом. Недоліки: низький ККД, нерівномірне нагрівання вироби і мала універсальність, Сушка способом індукційних втрат Сутність такого способу полягає у наступному: на машину укладають додаткову намагнічувану обмотку з гнучкого ізольованого проводу так, щоб вона охоплювала спинку статора.

Машину розміщують під витяжною парасолькою і підключають додаткову обмотку до джерела змінного струму