Сушка методом внешнего нагрева

СУШКА ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Сушке подвергаются электрические машины при увлажнении изоляции обмоток и других токоведущих частей, например, при транспортировке, хранении, монтаже и ремонте, а также при длительном останове агрегата.

Сушка изоляции обмоток электрических машин без особой необходимости вызывает дополнительные неоправданные расходы, а при неправильном ведении режима сушки, кроме того, происходит порча обмотки.

Назначение сушки - удаление влаги из изоляции обмоток и повышение сопротивления до значения, при котором электрическую машину можно поставить под напряжение. Абсолютное сопротивление, МОм, изоляции для электрических машин, прошедших капитальный ремонт, должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 10 - 30° С.

Для вновь установленных электрических машин это значение должно быть не ниже значений, приведенных в табл. 2, а у электродвигателей напряжением выше 2 кВ или более 1000 кВт, кроме того, необходимо определить мегаомметром коэффициент абсорбции k_a6c или отношение R₆₀/ R₁₅.

Если полученные данные указывают на неудовлетворительное состояние изоляции, электрические машины подвергаются сушке.

Удаление влаги из изоляции обмотки электрической машины происходит за счет диффузии, вызывающей перемещение влаги в направлении потока тепла от более нагретой части обмотки к более холодной.

Перемещение влаги происходит вследствие перепада влажности в разных слоях изоляции, из слоев с большей влажностью влага перемещается в слои с меньшей влажностью. Перепад влажности в свою очередь создается перепадом температуры. Чем больше температурный перепад, тем интенсивнее происходит сушка изоляции. Например, нагревая внутренние части обмотки током, можно создать перепад температуры между внутренними и внешними слоями изоляции и тем ускорить процесс сушки.

Для ускорения сушки обмотки, нагретые до предельной температуры, целесообразно периодически охлаждать до температуры окружающей среды. При этом эффективность термической диффузии получается тем большей, чем быстрее охлаждаются поверхностные слои изоляции.

Для сушки обмоток применяются следующие методы: индукционный, токовый и внешнего нагрева. В процессе сушки не должно происходить резкого изменения температуры изоляции и обмотки, иначе в изоляции возникают большие термомеханические напряжения, которые могут привести к ее повреждению. Поэтому режим нагрева выбирают таким образом, чтобы скорость нарастания температуры обмоток не превышала 5...7X в час.

Чем больше коэффициент абсорбции, тем выше качество изоляции. Для хорошей изоляции при температуре 10...30°С, /:k_аб должен быть не менее 1,3.

Обмотки роторов крупных электрических машин перед монтажом можно не сушить, если сопротивление изоляции при указанных температурах составляет не менее 0,5 МОм для генераторов и синхронных компенсаторов и не менее 0,2 МОм для двигателей.

Индукционная сушка электрических машин

Рис.1 Индукционная сушка электрических машин:

а — кольцевая обмотка вокруг статора; б — кольцевая обмотка вокруг корпуса

При использовании индукционного метода сушки вокруг сердечника статора при вынутом роторе (вокруг сердечника вынутого ротора) или вокруг корпуса машины наматывается кольцевая намагничивающая обмотка, подключаемая к источнику переменного тока.

Сушка методом внешнего нагрева

 

Рис.2

Создаваемое с помощью этой обмотки переменное магнитное поле вызывает нагрев сердечника статора (ротора) или корпуса и, соответственно, нагрев обмоток, за счет которого и происходит их сушка.

При использовании метода внешнего нагрева горячий сухой воздух направляется на металлические элементы конструкции, а не на обмотки, во избежание неравномерного нагрева последних. Для улучшения условий сушки у электрических машин защищенного исполнения снимают жалюзи,

Токовая сушка электрических машин:

Рис.3 Токовая сушка электрических машин:

а и б — нагрев обмоток током от постороннего источника: в и г — нагрев обмоток токами короткого замыкания

 

При использовании метода токовой сушки по обмоткам пропускают постоянный или переменный ток от постороннего источника (рис. а и б). В связи с резким ухудшением охлаждения электрической машины ограничивается величина тока — не более 40...60% от его номинального значения. К разновидностям токовой сушки относится нагрев обмоток генераторов токами короткого замыкания, как показано на рис., в и г. В этом случае ротор генератора вращают с номинальной скоростью от постороннего двигателя.

 

Табл. 1. Ориентировочная продолжительность сушки электрических машин

Электрические машины	Минимальное время, ч, для достижения температуры		Продолжительность сушки, ч
	50 °С	70 °С	общая	минимальная после достижения установившегося сопротивления изоляции, МОм
Малой и средней мощности	2 - 3	5 - 7	15 - 20	3 - 5
Большой мощности открытого исполнения	10 - 16	15 - 25	40 - 60	5 - 10
Большой мощности закрытого исполнения	20 - 30	25 - 50	70-100	10 - 15