Вся электронная библиотека >>>

 ремонт электрических машин >>>

    

 

Эксплуатация и ремонт электрических машин


Раздел: Производство

 

§ 1.3. Критерии выбора электродвигателей и трансформаторов

  

При эксплуатации электрических машин достижение запланированных технико-экономических показателей связано с правильностью выбора электрических машин и трансформаторов.

Процедура выбора электродвигателей состоит в удовлетворении ряда требований потребителя и сводится к перебору возможных вариантов, в том числе: по роду тока, условиям пуска, конструктивному исполнению, уровню вибрации и шума, мощности и режиму работы.

Выбор по роду тока. Двигатели постоянного тока применяются лишь в тех случаях, когда двигатели переменного тока не обеспечивают требуемых характеристик механизма, либо не экономичны. Для механизмов с продолжительным режимом работы, с редкими включениями и малыми нагрузками при пуске наиболее целесообразен синхронный двигатель, обеспечивающий высокие энергетические показатели в процессе эксплуатации для всей электроустановки в целом. Напряжение сети должно быть равно номинальному напряжению двигателя.

Двигатели должны обеспечивать номинальную мощность при заданном диапазоне отклонения напряжения от номинального. Знание этого диапазона (имеется в стандартах и ТУ на соответствующие типы двигателей) особенно необходимо при выборе двигателей, работающих в автономных сетях, где мощность нагрузки соизмерима с мощностью сети.

Выбор по условиям пуска. В зависимости от условий пуска возможно применение либо основного исполнения, либо его модификаций. Основное исполнение серии 4 А — двигатели 4А, 4АН с короткозамкнутой обмоткой ротора применяют при легких условиях пуска (небольшой момент инерции механизма и момент сопротивления) и до двух пусков в час. При тяжелых условиях пуска следует применять модификацию с большим пусковым моментом типа 4АР, для частых пусков и реверсов при большом моменте инерции механизма предназначена модификация с повышенным скольжением типа 4АС. Для двух последних случаев могут применяться и двигатели с фазовым ротором типа 4АК.

Выбор по конструктивному исполнению. Возможные характеристики окружающей среды в части ее воздействия на электрические машины отражены в ГОСТ 15150—69, и в соответствии с этим установлено 10 климатических исполнений — У, УХЛ, ТВ, ТС, Т, О, М, ТМ, ОМ, В (У — климатические районы с умеренным климатом, УХЛ — с умеренным и холодным климатом, ТВ — с влажным тропическим, ТС — с сухим тропическим, Т — как с влажным, так и с сухим тропическим, О — все районы на суше; М — с умеренно холодным морским климатом, ТМ — с тропическим морским, ОМ — с умеренно холодным и тропическим морским, В — все районы на суше и на море) и пять категорий размещения— 1, 2, 3, 4, 5, которые отражены в условном обозначении электрической машины и трансформатора (см. прилож. 3, 4). При этом следует иметь в виду, что машины исполнений У, УХЛ, ТС, ТВ, Т предназначаются для эксплуатации в средах типов II и (или) I, машины исполнения О — в среде типа IV, исполнений М, ТМ, ОМ — в среде типа III, исполнения В — в средах типов III, IV. Классификация окружающей среды приведена в приложении 5.

Корпус машины вместе с подшипниковыми (торцевыми) щитами образует защитную оболочку, обеспечивающую защиту электрических машин от попадания внутрь твердых предметов и воды и защиту персонала от соприкосновения с токоведущими частями. Степени защиты нормируются в соответствии с ГОСТ 17494—72 *.

Электрические машины, устанавливаемые в помещениях, как правило, могут иметь исполнение IP00 или IP20. При установке на открытом воздухе — не менее IP44, при установке в сырых или особо сырых местах — не менее IP43 и соответствующую изоляцию.

Особое внимание следует обращать на выбор электрических машин для установок, расположенных во взрывоопасных и пожароопасных зонах. Классификация пожароопасных и взрывоопасных зон приведена в приложениях 6, 7. В пожароопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины с напряжением до 10 кВ при условии, что их оболочки имеют степень защиты не менее IP44. Для взрывоопасных зон также могут применяться электрические машины с напряжением до 10 кВ, если их уровень защиты не менее указанного в приложении 8.

Способы охлаждения электрических машин нормируются ГОСТ 20459—75, в котором предусмотрено 16 способов охлаждения. Выбор способа охлаждения зависит в основном от категории размещения, условий окружающей среды и класса нагре- востойкости (температурного индекса) изоляции машины.

В соответствии с ГОСТ 2479—79 предусмотрено девять конструктивных исполнений по способу монтажа. При выборе двигателя необходимо, чтобы его рабочее положение (горизонтальное, вертикальное, наклонное), способ крепления (к фундаменту, к производственному механизму и др.), исполнение рыходно- го конца вала и их количество соответствовали одному из нормированных исполнений.

Выбор по уровню вибрации и шума. Электрические машины разбиты на пять классов по уровню шума и на семь — по уровню вибрации. На предельные уровни вибрации и шума накладывают ограничения режимы работы производственных механизмов и условия труда работающих на них людей. Так, повышенный уровень вибрации снижает класс точности станочного оборудования, а повышенный уровень шума приводит к снижению производительности труда работающих.

Выбор по мощности и режиму работы. Если двигатель работает в неноминальных режимах, это приводит, как правило, к ухудшению его энергетических показателей, т. е. к завышенному потреблению электрической энергии при одинаковой полезной работе. Опасной для двигателя является перегрузка, так как при этом температура его частей может превысить допустимую, что приведет к его преждевременному выходу из строя. Поэтому одним из основных критериев выбора двигателя по мощности является температура (превышение температуры) обмоток.

Судить о температуре отдельных частей двигателя при известном характере процесса их нагрева позволяет его нагрузочная диаграмма (зависимость нагрузки от времени), по которой определяются отдельные потери. Такой подход позволяет так выбрать двигатель, чтобы максимальная температура обмоток не превышала длительно допустимую. Это условие является одним из основных для обеспечения надежной работы двигателя в течение всего срока эксплуатации. Вторым условием выбора является обеспечение устойчивой работы двигателя в периоды максимальной нагрузки или аварийного снижения напряжения.

Таким образом, для правильного выбора двигателя необходимо предварительно знать точную зависимость нагрузки от времени, на базе которой можно рассчитать потери в его отдельных частях. В результате последующего теплового расчета по методикам, изложенным в книгах по проектированию электрических машин, рассчитывается максимальная температура. Если Фмакс^Фдот то первое условие выполнено и двигатель проверяется ПО второму условию Мнг.максСМэл. магн. макс- В Случае, если оба условия выполняются с запасом, следует проверить возможность выбора двигателя меньшей мощности.

В соответствии с ГОСТ 183—74* установлено восемь номинальных режимов работы двигателей SI—S8. Данные о расчетном номинальном режиме работы имеются на табличке и в паспорте двигателя. При необходимости использования двигателя на другой расчетный режим работы следует провести проверку выбора по мощности в последовательности, изложенной выше. Подробно методика выбора двигателей по мощности рассматривается в курсе электропривода и в соответствующих учебниках и справочниках [18].

Выбор числа и мощности трансформаторов. Число силовых повышающих трансформаторов, устанавливаемых на электростанции, определяется числом генераторов: в соответствии с нормами технологического проектирования генераторы мощностью 200 МВт и выше присоединяются к распределительному устройству высшего напряжения по блочной схеме — каждый через свой трансформатор и выключатель. При менее мощных генераторах применяются укрупненные блоки с присоединением двух генераторов к одному трансформатору.

На электростанциях небольшой мощности и ТЭЦ применяют схемы с распределительными устройствами генераторного напряжения, когда число трансформаторов может быть значительно меньше числа генераторов. При наличии на электростанции более двух распределительных устройств необходимо иметь также трансформаторы связи, что приводит к увеличению общего числа трансформаторов. Кроме того, на крупных электростанциях устанавливают мощные трансформаторы собственных нужд.

Мощность повышающих трансформаторов на электростанции должна обеспечить выдачу в сеть энергосистемы всей активной и реактивной мощности генератора за вычетом нагрузки собственных нужд. Подстанции напряжением 35 кВ и выше выполняются по соображениям надежности с двумя трансформаторами.

На подстанции мощность трансформаторов выбирается из условия, чтобы при отключении наиболее мощных из них оставшиеся в работе трансформаторы обеспечивали питание нагрузки с учетом допустимых перегрузок.

На электростанциях и подстанциях напряжением до 500 кВ, как правило, устанавливаются трехфазные трансформаторы. Только при отсутствии трехфазных трансформаторов необходимой мощности (либо при транспортных ограничениях) применяются группы однофазных трансформаторов или спаренные трехфазные трансформаторы половинной мощности.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Эксплуатация и ремонт электрических машин

 

Смотрите также:

 

Схемы электрических соединений. Присоединение электрических...

При выборе трансформаторов в соответствии со схемой электрических соединений намечают несколько технически
Электродвигатели в этом случае подсоединяются к силовому трансформатору с помощью системы шин низкого напряжения.

 

...кабели, измерительные трансформаторы и предохранители...

Трансформаторы, питающие энергией электродвигатели силовых установок, называются силовыми в отличие от трансформаторов тока и
При выборе числа трансформаторов учитывают класс надежности действия насосной станции и степень...

 

Подстанции, электрораспределительные устройства. Обслуживание...

Большинство трансформаторов, питающих электродвигатели и осветительные установки, как правило, бывают сильно перегружены (особенно в зимние вечера).

 

...ОБОРУДОВАНИЕ. Коммутационные устройства, трансформаторы

Экономически обоснованный выбор. Технико-экономическое сравнение... ...оплату заявленной мощности трансформаторов и высоковольтных электродвигателей (без … вложений и принимается для зданий насосных станций 2,2%,, для оборудования 3,8%.

 

Резонанс. Вечный двигатель и электричество. Резонансная...

А дилетантам экспериментировать не рекомендую, если они не хотят остаться без электродвигателей и трансформаторов.

 

...Увлажнение и самоосушение обмоток электродвигателей

О выборе электродвигателей по исполнению сказано выше.
Описываемый мотор можно питать и от переменного тока (через трансформатор), в этом случае обмотка возбуждения и обмотки якоря включаются последовательно.

 

предохранители. Тепловые реле. Ток плавкой вставки...

Выбор терморезисторов зависит от класса нагревостойкосги данного электродвигателя.
...силовые кабели, измерительные трансформаторы и предохранители...

 

Эксплуатационная смета себестоимость продукции или услуг

Расчеты с энергоснабжающей организацией по одноставочному тарифу производятся при присоединенной мощности электродвигателей и трансформаторов до 750 кВ-А.
Экономически обоснованный выбор.

 

Последние добавления:

 

Спортивное рыболовство