На надежность работы СД (СТД,СТДП) наибольшее влияние оказывают отказы двигателей при выпадании из синхронизма при глубоких кратковременных понижениях напряжения сети. Вторым по значимости фактором влияющем на надежность являются отказы в системе возбуждения СД, это выход из строя цепи возбуждения, щеток и контактных колец, часто двигатель останавливается из-за перегрева подшипников, контактных соединений, пробоя клемной колодки выводов статора. Имеют место случаи пробоя изоляции статорных и роторных обмоток ЭД из-за механических повреждений обмоток. На показатели надежности двигателя в процессе эксплуатации влияют колебания частоты и напряжений сети, приводящие к перегреву обмоток, увеличению скольжения у АД и уменьшению КПД, кроме того на надежность элементов ЭД оказывают влияние условия пуска и самозапуска ЭД. Внутренние причины отказа двигателя состоят из следующих составляющих:
неисправность возбудителя – около 20%
дефекты подшипникового узла – около 20%
поломки токосъемных колец – около 8-10%
дефекты клемных колодок – 4-8%
пробой изоляции обмоток статора и ротора – 20-25%
механические разрушения конструкции – около 10%
остальные причины, в том числе механический и тепловой дисбаланс – 14-18%
Экспериментально установлено, что наработка на отказ обмотки статора составляет около 50000ч., обмотки ротора – около 30000ч., щеточно-контактного узла – около 15000ч. Глубокие колебания напряжения в сети или кратковременные перерывы питания приводит к перенапряжениям при повторных запусках и к ускорению разрушения изоляции обмоток двигателя.
Наиболее весомыми из показателей качества электроэнергии для ЭД является частота и напряжение, оказывающие влияние на эффективность эксплуатации двигателя. Допускаются отклонения частоты от номинальной на ±0,1 Гц и напряжение от -5 до +10% от номинального значения, но частота двигателя изменяется в зависимости от времени суток. Повышение частоты тока в ночное время приводит к увеличению подачи насосных агрегатов. Колебания напряжения в течении суток приводит к изменению потребления активной и реактивной мощностей. Самозапуск ЭД магистральных насосов имеет ту особенность, что запускается группа ЭД, после исчезновения напряжения или его глубокой посадки на НПС осуществляется групповой выбег находившихся в работе насосных агрегатов. Режим группового выбега агрегатов оказывает влияние на формирование волн возмущения давления в трубопроводе. В зависимости от длительности перерыва электроснабжения самозапуск может быть успешным или нет. Не успешным считается самозапуск в случае когда возникает возмущение давления, распространяющейся по линейной части, что приведет к срабатыванию технологических защит. Это может быть даже при успешном вхождении в режим насосного агрегата. Осевой сдвиг ротора ЭД СТД в процессе эксплуатации в большинстве случаев приводит к аварийным состояниям и срабатыванию агрегатной защиты. Не плановые остановки нарушают режим работы нефтепровода и снижают его производительность. В большинстве случаев осевой сдвиг ротора ЭД происходит в сторону возбудителя непосредственно в момент пуска, причиной осевого сдвига ротора ЭД является не совпадение магнитных осей ротора и статора двигателя из-за не качественной сборки двигателя, монтажа агрегата, оседание фундамента и нарушение центровки роторов ЭД и насоса.