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10KV高压电机转子笼条断裂的原因及改进方法

发布日期:2015-03-16 | 来源:西安泰富西玛电机官网-西安电机厂 

某发电厂锅炉辅机设备10KV高压电机自投产以来频繁出现电机线圈烧毁、转子笼条断条、转子熔铝等故障。故障多发生在频繁启动且负荷大的排粉机、磨煤机及渣浆泵。仅1993年就发生了2起因磨煤机转子熔铝致使10KV高压电机报废的事故,造成了很大的经济损失。1994年利用机组大小修将该设备转子改为铜条笼,但转子断条故障又相继发生,仅1995年统计为11次,故障率为35%,严重影响了电力生产的正常运行和安全。

10KV高压电机转子笼条断条现象

       笼条断裂与电机负载形式及起动情况有关,发电厂转子笼条断裂90%发生在起动频繁的排粉机、磨煤机和渣浆泵。从笼条断裂部位看,大多发生在笼条与端环焊接处,端部转子笼条断裂如外翘时,将磨损定子端部绝缘从而引起电机烧坏。

10KV高压电机转子笼条断条原因分析

   (1)笼条端环结构不合理,端环为整体,笼条与端环采用刚性连接,对单根笼条而言,其不能自由伸缩,易在焊接处产生应力集中。

   (2)外笼条为保证其电阻率大,其材质机械强度低,不能承受大的拉力,如焊接工艺不良,其热应力将很容易造成在端环处断条。

   (3)笼条在铁芯槽内压接不紧,运行中在离心力作用下窜动较大。

   (4)由于电机的频繁启动,笼条在启停中加热和冷却过程反复进行,使笼条交替受力,极易被拉断或胀鼓与定子磨擦断裂。

10KV高压电机转子改进方法

改进方法    

   利用大小修机会对锅炉辅机及除灰的5台渣浆泵的转子进行了改进。

   (1)将原刚性悬充端环改造为两部分:指型弹性环部分和防护环部分。

   (2)与笼条连接部分改为指型弹性环部分,保证每根笼条轴向自由伸缩,以消除和减少热应力,同时消除笼条由于焊接工艺不良而产生的热应力。

   (3)增改防护环以增加转子端部笼条整体紧固力,防止笼条断后翘起刮坏定子绝缘,防护环可用磁性钢环或环氧与玻璃丝布带固定成型的环。  

   (4)将笼条镀铬加粗使笼条槽孔的间隙小于0.2 mm,减少纵向和轴向移动。  

   (5)改变运行方式,减少设备启动次数。

改进工艺要求  

   如果笼条焊接工艺不良,笼条和端环焊接处更易于断裂。经过逐步改进,得出如下结论:

  (1)指型弹性环需采用机械强度高的紫铜制成;条点延 了故 效提

  (2)笼条与指型弹性环焊接,要求预热300℃左右,用45%以上银焊条焊接,以减少接触电阻;

  (3)要求弹性指板厚度大于5 mm,以保证焊接截面积,否则开焊时易在防护环处形成电弧,将防护环烧损;

  (4)防护环采用磁性钢环,工艺要标准,其宽度为20 mm,厚度为25 mm,穿笼条孔与外缘厚度不得低于1.0 mm且各孔应均匀,否则在笼条开焊时易将其烧坏。

转子改造后的效果

  (1)逐步改进后转子断条故障情况见表1。  

  (2)采用铜条指型弹性端环的转子,既具有铜条转子的高运行性能,又具有铸铝转子不断条的优点,其启动电流小、时间短,降低定子绕组温升并延长绝缘寿命

  (3)采用指型环后,笼条可以自由伸缩,降低了启动电机过程中笼条所受的热应力,遏制了笼条故障。

  总之,10KV高压电机转子改为铜条指型弹性端环后,效果良好,极大地减轻了检修工作人员的劳动强度,提高了设备的安全运行水平。

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