Многофакторное прогнозирование срока службы трехфазных асинхронных электродвигателей 0,4 кВ по эксплуатационным параметрам

• Автор: Минакова, Татьяна Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 245 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1 .СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗНОСА ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 .Эксплуатационные характеристики изоляции электрических двигателей собственных нужд электростанций и промышленных

предприятий .

1.2. Физические процессы старения изоляции электродвигателей

1.3. Анализ методов оценки состояния изоляции электродвигателей .

1.4. Эксплуатационные особенности работы асинхронных двигателей электростанций.

1.5.Постановка задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ И МЕТОДОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПЛЕКСНОГО

ВЛИЯНИЯ РАЗРУШАЮЩИХ ФАКТОРОВ НА СТАРЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ АД 0,4 кВ

2.1. Анализ методов испытаний изоляции асинхронных электродвигателей
2.2. Разработка установки и методики экспериментального исследования комплексного влияния разрушающих факторов на старе ние изоляции АД 0,4 кВ.
2.3.Выбор и экспериментальная проверка степени ускорения испытаний изоляции электродвигателей.
2.4. Результаты экспериментальных исследований влияния разрушающих факторов на старение изоляции АД 0,4 кВ.
2.5.Влияние воздуха на пробой изоляции обмоток электродвигателей .
3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ВЛИЯНИЯ РАЗРУШАЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ИЗОЛЯЦИЮ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 0,4 КВ.
3.1. Моделирование влияния питающего напряжения на срок службы статорных обмоток электродвигателей
3.2. Моделирование теплового старения изоляции АД .
3.3. Моделирование влияния несимметрии питающего напряжения
на срок службы асинхронных двигателей
3.4. Моделирование старения изоляции АД при повышенной влаж
3.5. Моделирование зависимости старения изоляции АД от вибра
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СРОКОВ СЛУЖБЫ ТРЕХФАЗНЫХ
АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
4.1. Обобщенная гистограмма распределения пробоев изоляции обмоток электродвигателей
4.2. Обобщенная модель старения изоляции АД от совокупности разрушающих факторов
4.3. Восстановление зависимостей сроков службы изоляции электродвигателей от уровня воздействия разрушающих факторов
4.4. Методика прогнозирования срока службы электродвигателей
по эксплуатационным параметрам.
4.5. Экспериментальная проверка методики компьютерного прогнозирования срока службы электродвигателей
5. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ СНИЖЕНИЯ ИЗНОСА ИЗОЛЯЦИИ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 0,4 кВ .
5.1. Разработка устройства защиты электродвигателей от ускоренного износа в анормальных режимах работы.
5.2. Способ защиты электродвигателей от повышенного износа в анормальных режимах
5.3. Разработка устройства включения электроприемников с пониженными коммутационными токами и уменьшенным износом
5.4. Способ снижения коммутационных токов и уменьшения износа изоляции
Заключение.
Литература


Время пропитки обмоток зависит от конструкции и материала пропиточных обмоток, габаритов изделия, свойств пропиточного лака, содержания в нем пленкообразующих и растворителей, от температуры сушки, циркуляции воздуха в сушильной печи и ее тепловой мощности. Температуру и время сушки подбирают в зависимости от нагревостойкости изоляции пропитываемых обмоток. При многократной пропитке наибольшее время сушки должно быть после первой и последней пропиток. Компаундирование производится в том случае, когда обмотка работает в тяжелых эксплуатационных условиях. В процессе компаундирования воздушные промежутки в изоляции уничтожаются путем опрессования и заполнения их компаундом, при этом повышается электрическая прочность изоляции, уменьшаются диэлектрические потери, создается устойчивость к воздействию окружающей среды и улучшается теплоотдача. В процессе компаундирования происходит удаление из изоляции влаги и растворителей. Процесс компаундирования обмоток битумным компаундом включает в себя сушку обмоток при атмосферном давлении и вакуумом и пропитку битумом под давлением и основывается на том, что разжиженный при повышенных температурах битум иод действием вакуума и давления проникает в поры изоляции обмотки при одновременном гидроапатическом ее оирессовании. В эксплуатации характеристики изоляции двигателей с течением времени ухудшаются электрическая и механическая прочность снижаются, диэлектрические потери и проводимость растут. Ухудшение во времени характеристик изоляции в условиях эксплуатации при номинальных режимах работы называют естественным старением. При старении необратимом изменении электрических, физических, химических и механических свойств изоляционные материалы перестают выполнять свои функции в конструкции. Старение происходит в основном под действием двух процессов физических изменениях структуры и химических изменениях состава. При соприкосновении нагретой изоляции с воздухом или окисляющими веществами образуются летучие продукты, которые, испаряясь, дают усадку изоляции, при появлении в ней пор и воздушных включений. К таким же последствиям приводит и гидролиз разрушение молекулы под действием влаги. Полимеры с молекулами содержащие двойные связи например каучуки, более чувствительный к термоокислительной диструкции полимеризации, чем насыщенные соединения полиэтилен и др Первые обычно окисляются при температуре больше 0 С, вторые при более высоких температурах. Рабочая температура большинства органических веществ обычно не более 0 С. В результате старения электрическая прочность изоляции значительно уменьшается, особенно вследствие проникновения в трещины влаги и загрязнений. Различают 4 вида пробоя твердых диэлектриков а электрический пробой макроскопически однородных диэлектриков б электрический пробой неоднородных диэлектриков в тепловой эяектротепловой пробой г электрохимический пробой. Одним из основных факторов, определяющих срок службы изоляции электрических машин, является тепловое старение. При повышении температуры возникают или ускоряются химические процессы в изоляционных материалах. Тепловое старение твердых диэлектриков проявляется главным образом в снижении их механической прочности, особенно на растяжение и излом. После механического разрушения происходит пробой изоляции. Другим важным фактором старения изоляции является электрическое ноле. Электрическое поле в высоковольтных машинах вызывает местные электрические разряды и ионизацию внутренних и поверхностных воздушных включений. Ионизация воздушных включений вызывает увеличение тепловых потерь в изоляции, механическое разрушение изоляционных материалов, появление озона и оксидов азота, которые в присутствии влаги образуют азотистую и даже азотную кислоты. Причиной пробоя изоляции в электрических машинах могут быть кратковременные повышения напряжения. Напряжение, воздействующее на изоляцию принимают во внимание потому, что изолирующие материалы, использующиеся в практике, обладают электрической прочностью, то есть способностью выдерживать без пробоя или перекрытия ту или иную напряженность электрического поля, существенно зависящую от продолжительности воздействия напряжения.