Academic literature on the topic 'Температура обмотки статора'

Рассмотрены неисправности электрических машин, которые имеют место вследствие коротких замыканий, перегрузок, изменения напряжения питающей сети. Особое внимание уделено повреждению изоляции обмоток статора и межвитковым замыканиям. Дан обзор применения релейной защиты для предотвращения неисправностей электрических машин при возникновении аварийных режимов. Установлено, что существующие виды защит – мгновенная релейная защита, токовая защита, защита от межфазных коротких замыканий, защита от перегрузки, защита от минимального напряжения – не гарантируют сбережения машины при межвитковых замыканиях. Эти виды защит не обладают достаточной избирательностью, чувствительностью и быстродействием, не учитывают существующую асимметрию напряжения питающих сетей и способны приводить к ложным срабатываниям.Рассмотрены предпосылки возникновения коротких замыканий: тяжелые условия работы, недостаточная стабильность электрических свойств изоляционных материалов, несовершенная технология укладки обмоток. Установлено, что основными причинами возникновения коротких замыканий в обмотках машин являются: повреждение изоляции под влиянием внешних воздействий, продолжительная работа электродвигателя при повышенной температуре обмоток, естественное старение изоляции.Рассмотрены особенности физических процессов, происходящих при витковых замыканиях в отдельной фазе статора, при различном соединении катушечных групп обмотки, сопровождающихся образованием электрической дуги и повреждением изоляции.Особое внимание уделено внедрению релейной защиты для предупреждения межвитковых замыканий в статорных обмотках, следствием которых является неремонтопригодное состояние электрических машин.Установлено, что перспективным видом является защита, реагирующая на изменение магнитных потоков рассеяния статорных обмоток двигателя, чувствительным элементом которой является кольцевая измерительная катушка, расположенная внутри двигателя у лобовой части обмотки, а ее выводы подключены к реагирующему органу. Однако это изобретение имеет существенные недостатки, а именно: при асимметрии питающего трехфазного напряжения данная защита срабатывает на отключение двигателя подобно срабатыванию при витковом замыкании между секциями одной фазы.Авторы рекомендуют применять специальный трансформатор, включенный между питающей сетью и выходом измерительной катушки. Вследствие этого асимметричные составляющие компенсируют друг друга, и защита срабатывает только при межвитковом замыкании в фазе обмотки статора.

Актуальность исследованияобусловлена необходимостью оснащения системами мониторинга основного технологического оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов.Эти системы должны обеспечивать достоверную оценку текущего технического состояния компрессорных станций и прогнозировать его динамику на интервале между измерениями. Информации, получаемой с датчиков, не всегда достаточно для такого прогнозирования, что обуславливает необходимость использования подходов, основанных на моделировании. Цель: выявить возможности мониторинга теплового состояния обмотки статора крупных электродвигателей переменного тока аналитическими методами и методами моделирования с использованием информации, полученной с датчиков температуры. Объекты: двигатели переменного тока электроприводных газоперекачивающих агрегатов. Методы: аналитические методы, а также моделирование с использованием термодинамических моделей электродвигателя на основе тепловых схем с сосредоточенными параметрами. Результаты. Аналитическим путем получены соотношения, позволяющие выполнить приближенную оценку теплового состояния обмотки статора крупных электродвигателей переменного тока на основе трехмассовой тепловой схемы.Приведены результаты моделирования на основе тепловых схем с сосредоточенными параметрами нагрева обмотки статора крупного электродвигателя переменного тока с радиальными каналами охлаждения. Показано, что этот подход позволяет получить распределение температуры вдоль обмотки в аксиальном направлении, что дает возможность сравнительно точно оценить тепловое состояние обмотки, избежав использования очень требовательных к вычислительным ресурсам подходов на основе метода конечных элементов и вычислительной потоковой динамики. Предложено использование остаточного термического ресурса обмотки статора для прогнозирования ориентировочного срока ее службы на основе информации о температуре обмотки, получаемой с термодатчиков или из термодинамической модели.