爱问共享资料中型高压电机技术介绍文档免费下载，数万用户每天上传大量最新资料，数量累计超一个亿,中型高压异步电机介绍1、6kv、10kv系列中型高压异步电动机主要问题的分析大中型10kv电机可直接应用于10kv电网，可简化设备，无需配降压器，可节约基建投资及有色金属，且从省略了变压器损耗和减少线路损耗综合比较，其总损耗仍比6kv电机小，因此大中型10kv电机是新型的节能产品。10kv与6kv的Y系列相比，其额定电流是6kv电机的60%左右，长期的线路损耗亦相当可观。按照电机设计的一般规律，在同容量、同极数条件下，电压越高，其效率、功率因数指标越大越低，10kv与6kv的Y系列相比，效率指标平均低0.55%，体积大一个机座号。高压电机与低压电机相比制造成本比较400～
中型高压异步电机介绍 1、 6kv 、10kv系列中型高压异步电动机主要问题的分析 大中型10kv电机可直接应用于10kv电网，可简化设备，无需配降压器，可节约基建投资及有色金属，且从省略了变压器损耗和减少线路损耗综合比较，其总损耗仍比6kv电机小，因此大中型10kv电机是新型的节能产品。10kv与6kv的Y系列相比，其额定电流是6kv电机的60%左右，长期的线路损耗亦相当可观。 按照电机设计的一般规律，在同容量、同极数条件下，电压越高，其效率、功率因数指标越大越低，10kv与6kv的Y系列相比，效率指标平均低0.55%，体积大一个机座号。 高压电机与低压电机相比制造成本比较 400～800kW高压发电机（630kV）与低压发电机（0.4kV）相比： 高压发电机的耗铜量约为低压发电机的93～133%，一般多为125%左右； 高压发电机的耗铁量约为低压发电机的98～127，一般多为115%%； 高压发电机所用的绝缘材料的价格约为低压发电机的320～370%，一般多为350%%； 高压发电机的整机价格约为低压发电机的129～144%； 10kv与6kv系列中型高压异步电动机 1． 绝缘结构：整体绝缘结构仍用6kv电机绝缘结构，考虑电压等级提高，要考虑内电晕的存在及冲击电压值提高，因此，导线外包匝间绝缘由薄膜绕包改为云母绕包，匝间和对地绝缘的厚度也相应增加。 2． 电磁负荷和功率：在异步电机温升计算中，由于加厚影响的主要是定子绕组绝缘内温度降落θn，根据6kv电机设计经验，θn=25～30K，直接影响θn的主要是定子铜线kv电机绝缘规范，两者间隙之比约为1.44，故10kv电机θnˊ=36～43K，超出11～13K，因此，要与6kv电机保持温升即热负荷相当，同机座号最大输出功率比6kv电机低2～3档。 2、 中型高压异步电动机发展趋势 1． 中型高压电机：冲片外径Ф520mm～Ф990mm， 2． 从1962年算起近40多年里，产品设计变化可分为1、2、3、4、5代（种） 第1种：1965年以前生产的铸铁外壳电机产品； 第2种：1957～1965年生产的钢板焊接机座顶部设置较小冷却器的电机产品； 第3种：1965～1985年生产的钢板焊接机座顶部设置冷却器的电机产品； 第4种：1985～2000年生产的钢板焊接机座顶部设置大型冷却器的电机产品； 第5种：目前生产的具有水平、垂直、平行散热片的铸铁机座电机产品； 3． 电机输出功率不断增加，减少材料消耗（从15kg/kW降到kg/kW多一点）
的主要原因： a. 定子绕组容许温升，从‘A’级40k增加到‘F’级80k甚至105 k； b. 定子绕组绝缘厚度减少，双面绝缘厚度从1962年的5 .2mm逐渐减少到2000年的2 .8mm； c. 定子绕组绝缘处理，从真空沥青浸漆逐渐改为加热模压再到VPI真空加压整体浸漆绝缘系统； d. 风路设计和风扇的改进，电动机外表散热从无散热筋到增加散热筋，增加内循环通风管，增加散热面积。风扇由盘式后倾式改为轴流式（2p）或后倾式（4p）或小外径宽风叶盘式外风扇 e. 热交换方式改进，由机座带行散热片改为钢板机座加冷却器内循环通风冷却，再改为铸铁机座平行垂直分布的高散热片加四个内循环通风道和机座内两端设置吸热筋； f. 铁心导磁材料的改进，硅钢片从热轧片改为冷轧片并采用磁性槽楔，冷轧片相当于DR530（注：应该为DW530）到DW360，甚至更好； g. 总体结构的改进，从圆柱形改为方箱式加冷却器，再改为铸铁外壳加水平、垂直、平行散热片，结构材料大幅度减少。 4． 今后中型高压电动机的研究重点在于以下几方面：提高效率、降低噪音、缩小体积、节约材料、设置电机自备的气候防护外壳和运行安全保护和监测装置等。 5． 轴承、定子绝缘结构和接线盒结构都是影响中型高压电机运行可靠性关键部件之一。 3、 国产化中型异步电动机的研制 我国在八十年代初从瑞士ABB公司和美国西屋公司引进了中型异步电动机的先进技术，到九十年代初湘潭电机厂、上海电机厂、哈尔滨电机厂、东方电机厂等几个大电机厂直接参加了引进技术的培训工作，率先完成了新系列电机的产品设计，进入试制和小批量生产阶段。为加快普及步伐，机械部责成上海电气所组织国内南京汽轮电机厂等8个没有参加引进工作的电机厂，于89年初进行新系列中型异步电动机国产化的联合设计工作，通过几年努力，开发研制出具有八十年代国际水平的新一代产品。 1． 系列电机通风方式的选择 三种通风方式：径向、轴向及混合通风方式。国内外早期生产的中型异步电动机都采用径向通风方式，国外一些主要的电机公司在七十年代中型异步电动机的更新换代中，开始都采用采用混合通风和轴向通风来取代径向通风，如ABB、Simens、法国的CEM、日本的富士等公司大部分产品已采用混合通风，AEG、比利时的ACEE、日本的日立等公司大部分产品采用轴向通风，使电机体积缩小、重量减轻、减少零部件、节省材料、降低制造成本。 2． 新系列异步电动机通风设计的特点 若采用径向通风方式，风扇外径等于转子外径，而风扇产生的压力随外径平方下降；如采用混合通风，风扇外径可
增加到等于定子铁心外径，对低速电机风扇外径约为转子外径的1.4倍，则采用混合通风的风压比径向通风要大1.42=1.96倍 3． 混合通风结构的通风和温升计算 通风计算：可采用上海电器科学研究所编制的通风计算程序进行风压、风量、风速的计算；温升及温度场计算：可采用浙江大学编制的温度场程序进行计算 4． 采用混合通风结构的优越性 4．1混合通风电机体积小、重量轻、省材料、省工时及成本低的特点，具有较高经济效益和社会效益。 · 与同样净铁心长的径向通风相比较，由于机座长度缩短及机座高、宽减小，约节省15%钢板料（以400中心高为例每个机座省75kg钢板）。 · 与径向通风电机（IP23）相比较省一个上罩平均节省150kg钢板，并减少30%的焊接工时。 · 与径向通风相比，由于机座减短，使转轴相应缩短11%。另外比径向通风约减少3个通风道，使定子绕组用铜量减少3%，转子用铜量减少5%。 · 与径向通风进行对比计算后，可看出混合通风的电机性能如效率、功率因素及转矩较高，经计算其效率约提高0.2%，功率因素约提高0.6%，其节电效果也是显著的。 4．2 混合通风结构既可以适应于低速也可用于高速电机（如Simens公司的2极电机）与径向通风进行对比计算后，以及从基本系列到派生系列的各种情况，其实用性和零部件的通用性更强，特别当派生空—水冷封闭式电机时，只需安装一个冷却器，而径向通风电机派生时需安装二个冷却器。 4．3 与轴向通风相比较，混合通风结构具有定子绕组平均温升较低，线圈直线部分温度分布较均匀，线圈中最高温度较小的特点，提高了电机运行的可靠性。 4．4混合通风结构的风扇外径可以从等于定子铁心内径到外径的范围内选择，设计上有较大的灵活性，可以得出达到所需风压和风量。并风摩耗达到较小的最佳直径，便于设计上进行调正。 4、 中型高压异步电动机的结构改进 将Y4002-6原混合通风结构优化为纯轴向通风结构，改进方案的措施主要有：改进风扇和其它风路设计、适当加大气隙、使用磁性槽楔，减少铁耗及附加损耗、提高电机效率、降低温升，改进后的电机和原来的相比，可节约钢板3%、铜线%，而且还能提高劳动生产率。 表1 Y4002-6改进前后试验结果对比之一 试验项目及参数 No.1 No.2 No.3 No.4 备 注 铁耗/W 8716 8904 7008 7672 机械耗/W 2235 1793 1126 1220 效率/% 92.5 92.6 92.9 92.8 定
子铜耗/W 6460 6348 7620 7614 温升/K 93 100 59.1 63.6 硅钢片牌号 DW470-50 DW400-50 通风结构 纯轴向通风结构 混合通风结构 表2 Y4002-6改进前后试验结果对比之二 试验项目及参数 No.1 No.2 备 注 铁耗/W 7525 3726 No.2电机为磁性槽楔，温升计算值为73K 机械耗/W 2759 2319 效率/% 92.8 94.2 定子铜耗/W 6301 6348 温升/K 80 71 硅钢片牌号 DW470-50 通风结构 纯轴向通风结构 5、 2P高压电机轴承选型有关问题探讨 考虑2P高压电机轴伸直径的限制与脂润滑条件，轴承只能在NU216～219（柱）与6216～6219（球）中选取，对于6216～6219、6316～6319球轴承，各种保持架材料都有较高的极限转速（≥3400r/min）；而对于NU216～NU219柱轴承，不同保持架材料有不同的极限转速，而且差别也较大。NU216～NU217柱轴承，各种保持架下都有较高的极限转速，可以任意选取；而NU216～NU219柱轴承情况则不同， 6、 大型高压异步电机的短路电流法干燥处理 GB50150-91规定绝缘电阻值在运行温度时不低于1MΩ/kV，吸收比不低于1.2，吸收比为R60″/R15″，其中R60″—摇表测60s时的绝缘电阻值，R15″—摇表测15s时的绝缘电阻值。 高压异步电机受潮后可用短路电流法进行干燥处理，干燥处理方案根据经验，在转子不动时（短路状态），定子绕组上可以施加的三相交流电压为额定电压的6%～15%，从现场情况来看，利用380V三相交流电源最方便，而且可确认对电机是安全的，保证绕组电流不超过其额定电流的60%。每隔2h将转子转动180°（必须停电操作），干燥时间预计48h，干燥初期绕组绝缘电阻会降低，然后再回升，最后达到稳定值，其值3～5h无变化，即认为可以结束干燥处理，绕组最高温度控制在80℃，温升速度控制在3～8℃/h。 7、 低噪声YKK系列封闭式高压三相异步电机的研究 YKK系列高压电机的运转噪声级最高点为94dB（A），平均噪声级为87.8dB（A），而国家优等机电产品噪声限值为85dB（A），国外同类产品噪声先进水平：最高点噪声级≤85dB（A）平均噪声级≤80dB（A），噪声的降低措施： 1、 在噪声的最大点外风扇
的进风口加方形盘式消声器，用于降低进风口辐射噪声，盘式消声器的特点是体积小、消声频带宽、消声量适中、空气流阻小，比较适用于紧凑性机体的降噪，经声学设计计算，与电机适配的方形盘式消声器消声量可达15dB（A），其空气流阻≤15Pa； 2、 在外风扇排风口（即与冷却器风道过渡口）加排风消声弯头，利用排风腔室的4个壁面改建成吸声壁面，形成实际的排风消声弯头，通常的短臂阻性消声弯头可获得15dB（A）消声量，简易消声弯头的计算结果表明其降噪效果仍在10dB（A）左右，这种利用排风腔室改建成消声弯头的最大优点是还不会增加原排风系统的流阻； 3、 在冷却器的出风口加室式消声器，降低噪声80dB（A），一般可获得5dB（A）～6dB（A）消声量，其空气流阻一般在10Pa左右； 4、 在冷却器的内顶部加消声处理，如果仅在机壳顶盖内壁进行相应的吸声处理后，经声学计算表明，机壳内的噪声级将会获得18dB（A）～20dB（A）消声量，其空气流阻一般在10Pa左右； YKK630—4（2000kW）电机上综合采用以上降噪措施后，其在台架带负载运行时的噪声实测值，在噪声最大点可获得14dB（A）～15dB（A）降噪量，8个测点的平均声级也由87.8dB（A）降低到76.4dB（A），电机整体降噪量可达到11.4dB（A）。 8、 卧式电机滑动轴承强制循环润滑油系统 对润滑油系统的故障进行跟踪统计和分析。发现在送风机电机故障中，润滑油系统故障所导致的故障就约占80%以上，严重影响机组的安全运行。 送风机电机润滑油系统运行参数 序号 名 称 参 数 下 限 上 限 报警值 跳闸值 1 滤网差压 ﹤0.5MPa ﹥0.1MPa 2 电机轴承温度 ﹤85℃ 85℃ 90℃ 3 电机轴承进油压力 ﹥0.06MPa 0.06MPa 0.06MPa 0.04MPa 4 电机轴承进油温度 ﹥10℃ 10℃ 42℃ 5 主油箱油位 ﹥1/3 1/3 2/3 6 高位油箱油位 ﹥1/3 1/3 2/3 7 电机轴承回油油位 1/2 1/3 2/3 主油箱中安装了电加热器，温度设定值15～30℃。 常见故掌：系统误操作频繁、系统供油压力波动大、润滑油进入电机定子膛内（供油压力较大时，轴承回油油位高，电机轴承内侧轴封失效）、电机轴承断油、系统管路渗油、滤网前后差压大、主油箱着火、保护/报警信号投入不正常
