【关键词】:高压电缆头故障原因检测方法防治措施
1、高压电缆的电场分布原理
高压电缆每一相线芯外均有一接地的(铜)屏蔽层,导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场,即正常电缆的电场只有从(铜)导线沿半径向(铜)屏蔽层的电力线,没有芯线轴向的电场(电力线),电场分布是均匀的。
图 图中紫色箭头表示电场的电力线
2、高压电缆头的性能要求
电缆终端头是将电缆与其他电气设备连接的部件;电缆中间头是将两根电缆连接起来的部件;。。
2.1线芯联接好
主要是联接电阻小、联接稳定,能经受起故障电流的冲击;长期运行后其接触电阻应不大于电缆线芯本体同长度电阻的1.2倍;具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能;此外还应体积小、成本低、便于现场安装。
2.2绝缘性能好
。
。应力管和应力疏散胶中是否含有半导体成分要看生产厂家的材料配方,有可能有,也可能没有。
3、高压电缆头的分类及特点
3.1热收缩电缆头
所用材料一般以聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯(EVA)及乙丙橡胶等多种材料组成的共混物。
采用应力管处理电应力集中问题,即采用参数控制法缓解电场应力集中。主要优点是轻便、安装容易、性能尚好、价格便宜。
3.2预制式电缆头
所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。
主要采用几何结构法即应力锥来处理应力集中问题,缓解电场集中分布的方式要优于参数控制法的产品。主要优点是材料性能优良,安装 简便快捷,无需加热即可安装,弹性好,使界面性能得到较大改善,是近年来中低压以及高压电缆采用的主要形式。
;。特别在中间接头上问题突出,安装既不方便,又常常成为故障点。此外价格较贵。
3.3冷缩式电缆头
所用材料一般为硅橡胶或乙丙橡胶。
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。。。
。。
二、高压电缆头故障产生的原因
1、厂家制造原因
高压电缆头以前用绕包型、模铸型、模塑型等类型,需要现场制作的工作量大,由于现场条件的和制作工艺原因,绝缘带层间不可避免地会有气隙和杂质,容易发生问题。现在国内普遍采用组装型和预制型电缆头。
电缆头故障一般都出现在电缆电应力集中的绝缘屏蔽断口处,应力锥本造缺陷、绝缘填充剂问题、密封圈漏油、密封不好进水等原因会导致电缆头故障。
2、施工质量原因
施工质量导致高压电缆头故障的事例很多,主要原因有五个方面:一是没有严格按照生产厂家的工艺规定制作电缆头。二是电缆头制作工艺控制差,在绝缘表面难免会留下细小的滑痕,半导电颗粒和砂布上的沙粒有可能嵌入绝缘中;绝缘暴露在空气中的时间过长,绝缘材料受潮严重。三是电缆头未及时妥善固定,电缆头受到机械应力走样变形。四施工现场温度、湿度、灰尘等环境条件比较差,电缆头清洁度达不到要求。五是竣工验收采用直流耐压试验造成接头内形成反电场导致绝缘破坏。
3、设计原因
电缆通道设计太狭窄,电缆弯曲半径达不到规范要求,施工中电缆头受机械应力过大,导致电缆头绝缘套破损、脱胶;电缆规格设计不满足实际负荷要求,电缆长期过负荷运行,热膨胀导致电缆头在固定支架立面上挤伤导致击穿。
三、高压电缆头故障检测
1、测量绝缘电阻
电缆敷设前后,一定要测量电缆的绝缘电阻,以排除电缆本身的质量问题。一般采用5000V兆欧表测量电缆每一相导体对地或对金属屏蔽层间和各导体间的绝缘电阻,非测量相的导体、金属屏蔽或金属套和铠装层一起接地。
电缆头制作后测量电缆每一相导体对地和各导体间的绝缘电阻应无明显变化。
2、直流耐压试验
直流耐压试验的目的在于检验电缆的耐压强度,对发现绝缘介质中的气泡、机械损伤等局部缺陷比较有利。因为在直流电压下,绝缘介质中的电位将按电阻分布,所以当介质有缺陷时,电压主要被与缺陷部分串联的未损坏介质的电阻承受,较有利于发现介质缺陷。
对纸绝缘电缆和交流耐压试验条件不具备的情况下,允许对Uo≤18kV的橡塑电缆采用直流耐压试验。纸绝缘电缆是指粘性油浸纸绝缘电缆和不滴流油浸纸绝缘电缆。
纸绝缘电缆直流耐压试验电压Ut 可采用下式计算:
对于统包绝缘(带绝缘):
对于分相屏蔽绝缘:
试验电压见下表 B-1
3、交流耐压试验
直流耐压试验不能有效发现交联聚乙烯绝缘中的水树枝等绝缘缺陷,电缆头存在某些缺陷在直流耐压试验时不会击穿,为电缆运行留下隐患;由于空间电荷累积效应,加速了绝缘老化,缩短电缆使用寿命,高压电缆直流耐压试验合格、投运不久就发生击穿的情况时常发生;现场进行直流耐压试验时发生闪络或击穿,可能会对正常的电缆和接头的绝缘造成危害。
因此要求采用交流耐压试验检查橡塑绝缘的质量情况。橡塑绝缘电力电缆是指聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘电力电缆。
作交流耐压试验时,电缆两端的金属屏蔽或金属套应同时接地。单芯电缆的金属屏蔽或金属套一端接地、另一端装有护层过电压保护器时,须将护层过电压保护器短接,电缆金属屏蔽或金属套临时接地。
橡塑电缆20Hz~300Hz交流耐压试验电压和时间见下表B-2
四、高压电缆头故障的防治对策
选择适合现场条件的电缆头型式,开阔场地选用冷缩电缆头,场地狭窄选用热缩电缆头,室内潮湿场所也可以选择户外电缆头。
。
2、保证安装质量
2.1关键工艺控制
。
2.1.2电应力控制
。。
在做电缆头时,剥去了屏蔽层,改变了电缆原有的电场分布,将产生对绝缘极为不利的切向电场(沿导线轴向的电力线)。在剥去屏蔽层芯线的电力线向屏蔽层断口处集中。那么在屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。电缆最容易击穿的屏蔽层断口处,我们采取分散这集中的电力线(电应力),用介电常数为20~30,体积电阻率为108~1012Ω•cm材料制作的电应力控制管(简称应力管),套在屏蔽层断口处,以分散断口处的电场应力(电力线),保证电缆能可靠运行。
而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上,才能达到分散电应力的效果。在电缆本体中,芯线外表面不可能是标准圆,芯线对屏蔽层的距离会不相等,根据电场原理,沿电缆径向分布的电场强度不均匀,对电缆绝缘有害。在芯线外包裹一层半导体层,使得主绝缘层的厚度基本相等,达到电场均匀分布的目的。在主绝缘层外、铜屏蔽层内设置的外半导体层,同样也是消除铜屏蔽层不平引起的电场不均匀。
为尽量使电缆在屏蔽层断口处电场应力分散,应力管与铜屏蔽层的接触长度要求不小于20mm,一般在20~25mm左右。短了会使应力管的接触面不足,应力管上的电力线会传导不足(因为应力管长度是一定的),长了会使电场分散区(段)减小,电场分散不足。
2.1.2电缆头接地
在制作电缆头时,将钢铠和铜屏蔽层可靠接地。钢铠和铜屏蔽层分开接地是为了便于检测电缆内护层的好坏,在检测电缆护层时,钢铠与铜屏蔽间通上电压,如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损。如果没有这方面的要求,也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地(提倡分开引出后接地)。
。
感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。
2.2、注意细节处理
操作电缆剥刀应调整刀口露出长度不超过加工材料的厚度,避免剥除电缆结构材料的上层时损伤到下层。
绝缘屏蔽末端处理平整光滑。。
打磨主绝缘应采用电缆头厂家提供的绝缘砂皮或自购#120以上细砂纸,打磨完成后用不掉毛的清洁纸进行清洗,并用电吹风进行风干,也有些厂家用高热电吹风对绝缘表面进行短时间加热以保证表面光滑。
清洗主绝缘应使用厂家提供的专用拭纸、拭液,拭纸不能擦拭半导体层,拭纸一次性使用,不能在主绝缘上来回反复。
合理安排电缆头施工,电缆开剥一端、做一个电缆头,当天开剥的电缆必须完成做头,不允许批量开剥,避免电缆绝缘长时间暴露在空气中受潮。
2.3及时固定电缆头
为防止电缆自身重量、弯曲产生的应力损伤电缆头,必须在电缆头三指套后部适当的位置(约200mm处)进行可靠固定电缆。一般应在做电缆头前固定电缆,电缆头施工空间条件受时,如紧凑布置的GIS开关柜下方,可在电缆头制作连接后及时固定。
2.4作业环境控制
水分和小杂质对电缆头非常有害的,容易引起水树和局放的发生,在接头施工中一定要注意环境湿度及粉尘情况。选择无风雨雾雪、无扬尘潮气的时机制作电缆头;工作场所事先打扫干净、照明充足;平均气温低于0℃时,电缆应预先加热;施工中随时保证手和工具、材料的清洁;操作时严肃认真,不闲谈、抽烟;电缆敷设、试验前后必须对电缆头做好密封、防止受潮。
2.5耐压试验
耐压试验是为了检验电缆内在质量,但也是破坏性试验,为避免试验对电缆造成伤害,必须严格按最新的交接试验标准(GB50150-2006)进行电缆耐压试验,对橡塑绝缘电力电缆进行交流耐压试验,对纸绝缘电缆和交流耐压试验条件不具备时对Uo≤18kV的橡塑电缆进行直流耐压试验。
3、优化设计
准确掌握高压电缆的基本参数,设计的电缆通道走向合理、尺寸满足电缆弯曲半径;
同时结合现场实际,特别是引入设备处的技术处理,应充分考虑施工的可操作性,并减小电缆头对设备产生的机械应力。几点建议:出线较多的高压配电室下方设计电缆夹层;与变压器连接采用共箱电缆或共箱母线;采用插拔式电缆头连接的GIS开关柜下方取消柜间的混泥土隔断;多根电缆排列方向与设备接线端子或母线的排列方向应垂直。
参考文献:
1.现行国家标准《电力工程电缆设计规范GB 50217―1994》。
2.现行国家标准《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范(GBJ50168-92)》。
3.现行国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准(GB50150-2006)》。
5.美国3 M公司、德国PFISTERE公司提供的35kV电缆头制作技术说明书。
【关键词】工作过程导向;市政管道工程施工;课程改革
【中图分类号】TU990.3-4;G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-30(2015)17-0074-02
《市政管道工程施工》是市政工程技术专业的核心课程之一。通过本课程的学习使学生系统地了解城市管道工程的基本知识,掌握城市给水、排水、热力、燃气管道工程的基本概念、基本理论,以及各种管道工程及其附属构筑物的施工、维护和管理。使学生初步具备城市管道工程的基本概念和基本知识的素质与能力 ,具有处理、解决城市管道工程实际问题的能力。由于这门课程内容涉及给水工程、排水工程、燃气工程、供热和通风工程、电力电缆工程等5 门专业课程 ,因此想让学生能够学好这门课程,必须打破传统的教学体系和教学模式,建立以工作过程系统化的课程体系,重点培养高职学生分析问题和解决问题的实际能力,为此,河北能源职业技术学院教师对本门课程从教学内容、教学方法及教学手段、考核方式、“双师型”教师队伍建设等几个方面进行改革。
1、 市政管道工程施工特点
市政管道工程施工课程作为市政工程技术专业的核心课程,具有工程实践性强,课程内容多,涉及知识面广等特点。
(1) 工程实践性强
市政管道工程施工课程本身就是从工程实际总结出来的,而后又用之于实际。课程的主要内容大都是针对工程的各种施工工艺、施工方法和工程施工的操作过程,具有很强的实践性。
(2 ) 课程涉及内容多
。要学好本门课就必须对学好前续课程并对本课程进行很好的归纳和总结。
2、 传统教学过程存在的问题
2 .1 教学模式相对比较陈旧
以前的教学模式一般是老师在课堂上讲、学生在下面听的授课方式。这种授课方式往往比较枯燥无味,难以调动学生学习的积极性和主动性,结果是老师在上面孜孜不倦地讲,学生在下面睡觉、玩手机等,效果可想而知。
2.2 授课教师的实践经验相对缺乏
很多高职院校的教师是从本科院校毕业后直接进入到高校进行教学,缺乏工程实际经验,虽然专业知识扎实,但实践经验缺乏,授课往往照本宣科。内容枯燥无味,当然难以激发学生的学习兴趣。
2.3 使用教材相对比较落后
在城市道路高速发展的今天,新技术、新工艺、新材料、新设备层出不穷。这导致大学课堂里所用的教材永远跟不上时代的发展。
3 、课程教学内容的改革
3.1 课程设计理念与思路
在进行课程内容设计时,首先由教学专家深入市政类相关企业进行调研,根据调研得到的资料,进行岗位分析,通过岗位分析得出本课程在学习过程中应该掌握的知识,再根据这些知识进行课程内容的开发设计,选取适合本课程的教材。
3.2 课程教学内容组织与安排
根据市政工程技术专业从事主要岗位职业活动确定课程目为载体,以 “教、学、做”一体化为原则进行教学,确定了六个学习情景,以实现学习与工作、学院与单位的零距离教学内容,主要针对施工员的职业能力要求。以实际工程项对接。主要内容见表 1。
4、 教学方法和考核方式改革
4.1 教学方法改革
。
4.1.1 案例教学法
在教学过程中,结合工程实际,以实际工程为例进行讲解。例如,在介绍市政管道开槽施工时列举工程实例进行教学,在讲到沟槽断面形式时要做到举一反三,先给学生讲解
工作现场涉及 到的形式,这时再告诉学 生还有其他的断面形式、各种断面形式的优点和缺点以及适用范围。
4.1.2 现场教学法
在讲解井点降水的时候,可以带学生到施工工地进行参观,在讲解沟槽开挖的时候 ,也可以带学生到施工现场参观,如果条件允许的话可以让学生加入到施工过程中参与施工,这样可以加深学生对相关理论知识的理解和掌握。
4.1.3
。
4.2 考核方式改革
改革传统的考核方法,注重对过程的考核,在这里涉及到学生的动手能力和在实践中分析问题、解决问题的综合能力的考核。考核内容包括出勤情况、任务完成情况评价、团队合作能力评价、项目完成情况演示评价、工作态度的评价等。
5、 教师队伍建设
由于大部分教师是毕业后直接到学校来工作,工程实践经验缺乏,针对这方面,学校近年来开展了青年教师挂职锻炼制度,鼓励青年教师利用业余时间到相关企业参与企业工程实践工作以及教科研课题的研究工作,既为企业解决了部分的难题,又学习到了工程实践经验。
6、教学效果评价
市政管道工程施工课程近几年的实践证明:通过教学内容、教学模式、师资队伍等的改革 ,所培养出的学生不仅能够掌握系统的理论知识,而且还具备了一定的工程实践能力,培养出来的学生在从事与本课程有关的工程项目时能够迅速地投入到工作中去,得到了用人单位的一致好评。
参考文献:
[1]李林永等.以工作过程为导向的市政管道工程施工课程开发与实践[J].浙江交通职业技术学院学报,2010,l1 (4 ):5 1~53.
关键词:电气工程安装施工 质量
电气工程施工包括电气装置安装、电气线路敷设的施工等.一般在整个建筑工程的后期进行。要做好电气施工工作.必须认真审核图纸.与设计人员、甲方负责人充分交换意见,在土建工程施工前期就进入“角色”.努力做好事前控制,把握施工工作的主动权。本文对电气工
程安装及系统调试中经常遇到的几个问题进行了总结.并提出了相应的处理对策。
一、施工安全用电设置.临时安全用电措施
施工临时用电常见的问题:接地体埋设不规范;临时电源线搭接混乱;自动空气断路器用傲隔离开关;使用木质电箱和金属外壳木质底板,配电箱未标明其名称、用途、负责人;施工现场临时用电不经施工组织设计并经审批:安装、维修或拆除临时用电工程,不是由电工完成,有的电工没有电工操作证:电缆不是使用五芯电缆线,电缆干线没有采用埋地或架空敷设。临时安全用电措施包括技术措施、组织措施,其中技术措施包括下列内容:
1、临时用电系统一般应采用TN―S供电系统。它是把工作零线N和专用保护线PE在总供电电源处严格分开的供电系统.也称三相五线制。它的优点是PE线在正常情况下上没有电流通过,此线专门承载战障电流.确保其保护装置动作。应该特别指出的是。PE线不许断线.并在距离较远的供电干线末端应将PE线做重复接地。
2、设置漏电保护器.应坚持三级保护和“一机一闸、一漏一箱”原则。漏电保护器的选择应符合国标要求。
3、特殊场所应根据有关要求使用相应安全电压等级供电。我国国家标准CB3805―83(安全电压》中规定.安全电压值的等级有42、36、24、12、6v五种。同时还规定:当电气设备采用了超过24V时。必须采取防直接接触带电体的保护措施。
4、电气设备的制造、安装及防护、安装位置、配电分级、导线选择及布线、接线等均要符合临时用电规范要求。电气设备应由专人操作及负责维护保养查.并记录。
5、电气设备的操作与维修人员必须由经过培训后取得上岗证书的专业电工完成。各类用电人员均应掌握安全用电基本知识和所用设备的性能及操作规程。组织措施包括:建立临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度.建立相应的技术档案;建立技术交底制度;建立安全检测制度;建立电气维修制度;建立工程拆除制度;建立安全检查和评估制度;建立安全用电责任制:建立安全教育和培训制度。
二、防雷.屋面防雷
很多工程没有说明建筑物的防雷类别。对介于第2类、第3类的防雷建筑物之间的工程.应认真计算其“年预计雷击次数”,依据计算结果和规范确定防雷类别.不应凭感觉随意按三类防雷建筑设计。有的工程采用低压架空进线.设计没有要求在人户处“装设避雷器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上”;采用铠装电缆(含静电、控制及其它系统电缆)进出线的.没有要求“进出线端将电缆金属外皮、钢管等与电气设备接地相连”,都属违反“条文”。此外.应注意防高位雷电波侵入.对固定在屋面露天处的电气设备,如冷却塔电机、屋面上投光灯、风机等,其配电线路均应采取相应的措施。
三、电梯电源配置
为了保证电梯安全运行.避免其它用电设备的干扰.“条文”强调了“电梯电源应专用.并应由建筑物配电闻氲接送至机房”,也就是说该供电线路不应再带其它负荷。有些工程的电梯电源配电箱配出风机、空凋、电梯机房照明、插座、电梯井道照明等供电同路.既违反了“条文”规定“机房照明电源与电梯电源分开”。同时不符合“消防用电设备应采用专用供电回路”的规定.也不符合“井道照明寅由机房照明回路获得”的规定,,按照“条文解释”.“机房照明奉应属于建筑物照明”所以设计可考虑在机房设照明箱.配电给机房照明、插座、井道照明等。其电源高层建筑可从应急照明箱提供.多层建筑宜从楼电源箱配出回路:有的设计将电梯电源箱置于机房深处.违反了“条文”关于“主开关的位置应能从机房入口处方便.迅速接近”;设计应了解电梯最大负荷电流.正确选用主开关.特别应注意当采用刀熔开关时.其熔体电流应能躲过电梯频繁起动的尖峰电流。采用空气开关应选择电动机型保护特性的开关。有的设计选用照明保护特性的开关或熔断器的熔体按空气断路器长延时电流值选择都属违反“条文”的规定。电梯采用的电缆一般应不小于3x16+2x10线径。
四、消防电源设置
消防设备和其他动力、照明配电系统电源没有分开,火灾时不便切除非消防电源。违反了《火灾自动撤警系统设计规范》CB50116―98的规定.应采用各自单独同路供电、手动切除或利用断路器的分励脱扣器来自动切除非消防电源;消防设备的两回路电源线路没有分开,而是从同一路径敷设.应按规范“消防片j电设备的两回路电源线路应分开敷设”的要求.由外线设计解决,两回路电缆沿不同路径敷设;消火栓泵和喷洒泵的热继电器既动作于信号,又动作于跳闸,违反了《低压配电设计规范》GB50054―95条文规定“突然断电比过载造成的损失更大的线路.其过载保护应作用于信号而不应作用于切断电路”来修改控制原理图:消防梯干线采取防火措施应明确.所用到的电力电缆应将YJV型电缆改为NH―YJV型电缆。消防控制室及消防用电设备电源线未选用阻燃型.消防控制线的选型应与电源线同级。违反《火灾自动报警系统设计规范》GB50116―98规定,应按消防部门要求.消防用电设备的电源线、消防控制线均采用耐火型或阻燃型线缆。
五、配电装置布置
配电装置的布置问题:“条文”规定“配电装置的长度大于6m时,其柜(屏)后通道应设两个出口”.违规多发生在变压器与低压柜组合布置(或其间虽有间距,但不足一个出口的宽度)的情况下,还有误认为该“条文”仅指低压配电装置.忽视了该“条文”同样适用10KV配电装置.在大工程高压柜较多面积紧张的情况下.常发生违规;对于长条型的配电室.两台及以上大容最变压器与配电柜一字型组合布置.加上应急母线柜,其长度往往超过15m,屏后通道除两个出口外.尚应增设第三个出口。同时不得有任何含有液体的管道穿过配电房。 六、屋面设备隔离电器设置
厂房建筑屋面常布置有冷却水塔、水泵、风机等设备.而这些设备的控制箱常设置于机房或车间.常用的处理方法有:于屋面设备的现场就近安装一个急停按钮.能及时切断设备的控制线路从而使设备停机;在屋面增设屋顶设备的隔离开关.有条件的可以另外加装启停按钮。符合隔离要求的短路保护电器可兼作隔离电器,隔离电器宦装设在控制电器附近或其他便于操作和维修的地点.无载开断的隔离电器应能防止无关人员误操作。加装启停按钮后,可以于现场及时检查设备检修后的效果是否OK.而不必另派人员于机房进行遥控操作。
七、其他
发电机的配套设施的电源设置.如发电机冷却水系统(水冷发电机)、发电机房进排风系统、发电机废气处理系统等的电源.最好为双电源配置.采用市电、发电自动转换装置;走道照明应采用间疏控制.节能;对大电流的电缆应使每三根A、B、C.三相的电缆呈品字形包扎安装.减少电缆集肤效应的影响;楼梯问照明宜安装于墙壁上或安装高度不应超过3.5米.以免在最高层的楼梯间的楼顶安装时,其高度往往超过了6米而难以维修;电梯机房应配置应急灯.且照明灯具不应少于两支。消防验收时有此要求。
【关键词】大型交流电动机、调试、技术、研究。
1 前 言
三相异步电动机应用广泛,是工业生产中的重要设备,在国民经济生活生产中占据着重要位置。大型交流电动机的正确安装、调试是系统顺利试车的基础和前提。本技术主要从规范中所要求的电动机单体调试项目,系统调试项目,电动机试运等几个方面来介绍大型电动机调试的工作方法。
本技术以淮北临涣电厂2×330MW机组的大型电动机调试为例进行编写。
本技术此后在大唐淮北虎山电厂2×660MW机组和合肥电厂#6机1×600MW机组等多个工程应用,创造了较大的经济效益和社会效益。
2 技术特点
2.1 本技术涵盖面较广,内容详实,便于现场实际操作。其中重点介绍了大型电动机在调试过程中涉及的电动机单体试验、二次及保护回路检查方法及常见问题分析、判断和处理等方面的工作方法。
2.2 本技术是大型电动机调试的典型范例,具有很强的代表性。
3 适用范围
本技术广泛适用于电压等级在6000V及以上,容量在1000kW及以上等级的大型交流异步电动机调试工程。
4 工艺原理
4.1 大型交流电动机单体试验原理
电动机单体试验包括电动机本体和电动机保护装置试验两部分。
电动机本体试验中通过测量定子绕组的直流电阻、检查电动机绕组极性是否正确等特性试验,测量定子绕组的绝缘电阻和吸收比、直流泄漏电流和直流耐压、交流耐压等绝缘检查试验来检验电动机本体的性能及各项试验数据是否合格,能否正常进行试运。
电动机保护装置单体试验通过检查保护装置采样是否准确,核对保护配置是否完善,保护逻辑是否合理,保护功能是否能够正常实现,保护出口及信号是否能够正常发出,以确保电机在正常试运时能够显示各项数据,故障时能够及时启动保护。
4.2 大型交流电动机控制回路调试试验原理
电动机控制回路的调试通过检查电动机上下端CT极性选择是否正确,开关传动试验是否正常来保证电动机试运的正常进行。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1 施工调试流程(见下图5.1)
图5.1大型电动机调试流程图
5.2 操作要点
5.2.1施工准备
1、施工准备包括现场大型电动机安装位置设施条件满足,调试人员进驻现场并且完成大型电动机调试方案的编写,试验仪器设备配备齐全且在有效送检时间内。
2、常用施工工器具准备:螺丝刀,尖嘴钳,力矩扳手,套筒扳手,安全警示带。
5.2.2 大型电动机单体试验
1、电动机试验前应具备的条件:
1) 核对大型电动机的设备型号和配置与设计相符,外观检查,设备无损坏现象。
2)电动机安装结束,所需材料用品准备齐全到位。
3)参与电动机调试的人员必须熟悉电动机的一、二次回路的要求、控制方式,参与图纸会审,熟悉厂家资料及相关技术要求,作业前接受技术交底。
。
5)作业前检查所用工具,确保一切正常使用,消除事故隐患。
6)仪器运输道路要畅通,施工场地照明要充足,临时用电符合安全要求。
电动机检查前应准备好相应的消防措施,满足施工要求。
2、大型电动机一次单体试验
1)检查定子绕组的极性及连接的正确性
首先用万用表电阻挡找出同相绕组:将万用表一只表笔接在六个引出线的任意一端,另一表笔分别接触其余五个引出线。有电阻值的即为同一绕组,以此类推,找出另外两个绕组并做好相应的标志。
图5.2.2-1大型电动机极性判断方法
图5.2.2-1是“瞬时极性法”接线示意图。它是将两个绕组接成变压器的形式来进行辨别的。按照电动机定子出线端的标示,将一相绕组的首(D2)、尾端(D5)与指针表两表笔接好。把两节五号干电池串联好,负极接在一相绕组的一端(D4),正极瞬时接在该相绕组的另一端(D1),同时观察指针表偏转情况:如果表针逆时针偏转,则说明电动机定子绕组的极性连接正确。
2)测量绕组的直流电阻
采用直流电阻测试仪测量。
试验标准:1KV以上或100KW以上的电动机,各相绕组直流电阻的相互差别应不超过其最小值的2%。中性点未引出的电动机可测量线间直流电阻,相互差别应不超过其最小值的1%。
3)测量绕组的绝缘电阻和吸收比
采用2500V兆欧表测量。对于中性点可拆开的高压交流电动机其拆开分别测量三相绕组。
试验标准:
电压为1000V及以上,折算至运行温度时的绝缘电阻值,定子绕组不应低于1MΩ/KV,转子绕组不应低于0.5MΩ/KV。
规程要求1000V及以上的电动机应测量绝缘电阻及吸收比,且吸收比不应小于1.2,中性点可拆开的应分相测量。吸收比是判断电机是否受潮的一个重要依据。
判断电机受潮,需要从绝缘电阻和吸收比两个指标进行综合判断。
新电机或电动机停运超过24 h,再次启动时须检查电机的绝缘情况后才能进行相应操作。当电机的绝缘小于1 MΩ/kV或绝缘虽大于1 MΩ/kV但吸收比小于1.2时,判断电机绝缘有受潮现象,此时不允许电动机启动投运,需进行绝缘受潮处理;当处理后电动机绝缘升至1 MΩ/kV且吸收比大于1.2时才能启动。
(1) 用热风机、电炉、灯泡等对静止不通电的电动机进行干燥(空气温度≤70 ℃);
(2)电流加热干燥法,即堵住电机转子,用小于8%电机额定电压产生一定数值的定子电流,让其在定子绕组中产生螺旋磁场,使静止不动的转子切割这个旋转磁场,在转子铁心中产生涡流,这个涡流经过磁路磁阻在铁芯中发热,以使电动机升温、驱潮、烘干,从而提高其绝缘值。这种方法简单易行且见效快。电流加热干燥法接线图如图5.2.2-2所示。
干燥电流的选择:干燥电动机通过定子绕组的电流必须严格控制数值,电流太小不足以保证电动机的温度升高和温升的速度,甚至被电动机自然冷却;电流太大,超过电动机的额定电流则易损坏定子绕组的绝缘。一般,电动机的干燥电流应当满足:40%≤≤。
干燥电压Vh的选择:在电动机的干燥过程中,电动机的干燥电压与干燥电流成正比例关系。操作中以电流控制为准,若干燥电流满足40%≤≤的条件,则干燥电压大约为额定电压值的5%左右。如以额定电压为6 kV高压电动机为例,我们给它的定子绕组通过380 V的交流电压,则其干燥电压=380 V/6000 V=6.3%。这个数值基本上符合干燥电压的选择范围。
电动机的干燥电流计算方法与堵转电流计算方法相同:
=/.(6~8)
根据计算得到的电流选择对应截面积的电缆。电缆选型参照《电力电缆选型手册》。
运用电流加热法对电动机进行干燥时,最好应做到前两个小时每隔30分钟测量电动机的温度 和绝缘电阻值一次,之后每一个小时测量一次温度,每两个小时测量一次绝缘值,控制温度不超过允许温升(一般保持在50~60℃)。
在电动机进行干燥前应做好相应的安全措施:电动机外壳必须可靠接地,临时加热电缆应做安全处理措施。在干燥过程中,为防止电动机热散,干燥处理时电动机需掩盖保温,但应有一定的通风以排除水分,特别是封闭式电机,还要将端盖打开缝隙,使机内潮气易于散发出去;要将电动机的测温元件引出用于检测烘干过程的温度,以防电动机因局部过热造成损坏;加热时,电动机加热温度应逐渐升高,特别是受潮较为严重的电机,应缓慢加热。
4)定子绕组的直流耐压试验和泄漏电流测量
采用相应6kV直流高压发生器测量。
1000V以上及1000KW以上、中性点连线已引出至出线端子板的定子绕组应分相进行直流耐压试验。试验电压为定子绕组额定电压的3倍。在规定的试验电压下,各相泄漏电流的值不应大于最小值的100%;。
加压时可分3~4点,在每点停留1min,读取接在高压侧的微安表泄漏电流值后,再继续升压。测量数据可按照表5.2.2-1记录。
表5.2.2-1电动机定子绕组直流泄漏电流记录
试验电压、
泄漏电流 1× 2× 3×
I(μA)
5)定子绕组交流耐压试验
选择试验变压器容量一般按下式估算:
S≥2πf×
-------被试物本身的对地电容,nF;
F-------试验电源频率,;
U-------试验电压,V;
采用试验变压器,其试验接线如图5.2.2-2所示。
图5.2.2-3大型交流电动机交流耐压试验接线图
试验标准见表5.2.2-3:
表 5.2.2-3 电动机定子绕组交流耐压试验电压
额定电压(kV) 3 6 10
试验电压(kV) 5 10 16
耐压时间1min,以不击穿为合格。
升压过程中或耐压试验时,若发现异常现象(如电压表指针大幅度晃 动;毫安表指示急剧增加或当电压不变时,毫安表指示逐渐向增加方向摆动;被试物绝缘有异味或冒烟现象;以及听到不正常响声等),均应立即停止试验,把电压降到零,再拉开开关,待查明原因后再行试验。
6)测量电动机轴承的绝缘电阻
当有路连接时,应在安装后,采用电动兆欧表(1000V)测量,电动机轴承的绝缘电阻。
试验标准:绝缘电阻不低于0.5MΩ。
7)电动机本体和轴承温度测量装置检查
检查测温元件的电阻值和绝缘电阻值。
2、大型电动机保护装置单体调试
1)装置上电检测:
观察装置外观是否有问题,各插件与机箱的整体配合程度,按键是否正常;以上检查没有问题,即可对装置上电。
2)绝缘性能试验:使用500V兆欧表一次测量交流电流回路-外壳、辅助电源电路-外壳、开出电路-外壳、开入电路-外壳、辅助电源电路-交流电流电路、辅助电源电路-开出电路、辅助电源电路-开入电路、交流电流电路-开出电路、交流电流电路-开入电路、开出电路-开入电路的绝缘电阻值,绝缘电阻应不小于20MΩ,为合格;否则不合格。
3)介质强度试验;使用耐压测试仪,应承受频率50Hz,时间1min,电压2000V,依次对交流电流回路-外壳、辅助电源电路-外壳、开出电路-外壳、开入电路-外壳、辅助电源电路-交流电流电路、辅助电源电路-开出电路、辅助电源电路-开入电路、交流电流电路-开出电路、交流电流电路-开入电路、开出电路-开入电路进行试验,通过为合格;否则不合格。
4)装置设置:根据实际要求,进行装置各项参数的设置。
5)开入回路试验:对照保护装置产品说明书,依次开入信号,检查是否正确。
6)交流量采集精度试验:对照保护装置产品说明书,依次利用保护测试仪加入交流量,检查精度是否满足要求,如不满足要求,可要求厂家做出调整。
7)定值输入,保护功能和定值测定:采样精度完成后,将保护定值按定制单输入到保护装置中,投入保护压板。
大型电动机的保护配置一般为:差动速断保护、比率差动保护、电流速断保护、负序过流保护、零序保护、过热保护、堵转保护、长启动保护、过负荷保护、欠压保护、过电压保护。按照在保护装置的产品说明书,利用保护测试仪模拟各种故障状态,验证保护装置的动作逻辑是否正确,出口信号是否正确,开关保护传动是否正确。
5.2.3 大型电动机控制回路调试
1、大型电动机控制回路调试前应具备的条件:
确认电动机一、二次接线已完成,设备电源已供给,具备现场调试条件。
2、大型电动机CT极性选择及接线方法,图5.2.3-1是现场电动机两侧CT可能的四种一、二次接线方式,根据保护装置具体的0°或180°接线方式将给出四种方式下接入保护装置的CT二次极性端。如图5.2.3-1所示。
(a)
(b)
(c)
(d)
图5.2.3-1电动机两侧CT的四种接线方式
表5.2-3中将详细说明这四种接线方式下,CT二次极性选择方法。
表5.2-3电动机两端CT二次极性端选择
保护装置差动要求接线方式 0° 180°
a 上端CT S1 S2 S1 S2
下端CT S1 S2 S2 S1
b 上端CT S1 S2 S1 S2
下端CT S2 S1 S1 S2
c 上端CT S1 S2 S1 S2
下端CT S2 S1 S1 S2
d 上端CT S1 S2 S1 S2
下端CT S1 S2 S2 S1
2、开关传动试验:包括手跳、手合、遥控跳合闸、保护及就地事故按钮跳闸、两路联跳、低电压跳闸、中控信号试验、保护动作信号、装置告警信号、控制断线、远方位置等的功能测试。
5.2.4大型电动机启动调试
电动机试运行包括空载和带负荷两项试运行。
1、电动机试转前应具备的条件:
1)本体安装检查结束,启动前应进行的试验项目己按现行GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》试验合格。
2)电动机一、二次回路检查签证工作结束,安装技术记录齐全,经过检查的电动机应有标识。
3)电动机的保护、控制、测量、信号、联锁等回路调试结束,动作应正确、可靠,继电保护定值符合要求。
4)电机的绝缘电阻值应符合要求,高压电机用2500V兆欧表测量,在运行温度下定子绕组不小于1MΩ/KV,转子绕组不低于0.5MΩ/KV,且吸收比不小于1.2。否则应进行干燥,待合格后方能起动。
5)电动机的引出线连接相序应正确,固定牢固、连接严密、符合规程要求,在电机接线盒内的部分应满足相间及对地距离的要求,否则应采取绝缘措施。
6)电动机外壳油漆应完整,接地明显,可靠。
7)盘动电动机转子时应灵活无碰卡现象。
2、启动前的检查工作
1)电动机本体电气、热控专业的安装、接线工作已结束,试验项目齐全且合格。
2)有绝缘的轴承座,其绝缘板、轴承座及台板的接触面清洁干燥。用1000V兆欧表测量,绝缘电阻值应不小于0.5MΩ
3)二次回路接线正确,静态操作时动作正常,继电保护回路的整定值符合要求。
4)电动机的通风系统、冷却系统、系统、测量信号装置工作正常,电动机外壳已明显接地且牢固可靠。
5)盘动电动机转子转动灵活,无相擦阻滞现象。
6)大型电动机启动前,要确保就地事故按钮动作正常可靠。启动时,设专人看护,统一听从指挥。
2、电动机的空载启动试运行
空载试运行是指电动机不带负载第一次启动。
1)测录电动机启动电流曲线,可通过两种方法进行测量:利用电动机
保护装置中的交流采样进行监测;也可以通过外接录波器的方式进行监测。实时监测电动机本体和轴承温升就地测量值和DCS显示值是否一致。
2)启动后检查电动的转向是否与系统要求的转动方向一致。交流电机
如果转向不对,需要将电动机的三相电源线中的任意两项调换即可。
3)电动机空载试运行的时间规定为2个小时,试运时按照表5.2-4监测空载电流,并要按时对电动机本体、轴承温度进行测量,检查转子的转动情况。
表5.2-4交流电动机空载试运记录
交流电动机安装检查及空载试运转记录 单项工程名称:
单项工程编号:
位号
位号
拖动机械名称 拖动机械名称
铭
牌 型 号 额定功率(kw)(kW) 防爆合格证号
定子电压(V) 转子电压(V) 制 造 厂
定子电流(A) 转子电流(A) 出 厂 日 期
转速(r/min) 绝缘等级 出 厂 编 号
空载运行 启动电流 启动电压
运
行
1
小
时 定子电流
(A) 定子电压
(V) 环境温度
(℃)
定子温度
(℃) 轴承温度
(℃) 负荷端
非负荷端
轴承振动值(μm)
运行 2小时 定子电流(A) 定子电压(V) 环境温度
(℃)
定子温度(℃) 轴承温度 负荷端: 非负荷端:
轴承振动值
(μm)
空载运行结束后,移交系统试车,在系统试车过程中,做好电动机运行监测。
3、电动机的负载试运行
空载试运行一切正常之后,便可带负载试运行。交流电动机带负载连续启动的次数按制造厂家的规定,制造厂无规定的,按照规范执行,在冷态下电动机连续启动次数不超过两次;热态时只允许启动一次。防止因起动电流过大线圈过热而损坏电动机。
特殊情况有些电动机和系统连接安装就位后,无法再脱开单独空载起动。对这种情况应在轻载下起动,然后逐渐加载。待电动机稳定运行后载满载试运行。
4、电动机试运行时的监护检查
按规定带负载运行的电动机及系统必须试运行8小时。在这期间对试运行中暴露出来的问题进行及时处理,做好运行记录。
试运转时,用听棒或螺丝刀仔细听电机定子和轴承部分是否有杂音,在正常情况下,外壳听到的是均匀的“嗡嗡”声;轴承上听到的是均匀的“沙沙”声。发现有异常声响,则需停机检查。用测温装置测量电机本体和轴承的温度,滑动轴承温升不应超过45℃,滚动轴承温升应不超过60℃。电机本体的温升和电机的绝缘等级有关,可以参照厂家资料或有关资料进行判断是否温升超标。
6、仪器与设备
6.1 仪器设备
保护测试仪,绝缘电阻表,指针表,直阻测试仪,试验变压器,操作箱,钳形电流表,直流高压发生器,波形记录仪一台,万用表
7、质量控制
7.1 质量控制措施
施工中,遵循 “质量管理,预防为主”的方针,采取主动控制、对关键工序实行旁站监督、重点盯防的措施,认真执行四级验收制度,由施工班组(一级)、专业质检员(二级)、项目质检员(三级)、监理(四级)各级逐层把关。必须做到一级验收不通过,不报请二级验收。随时接受监理及业主、三级、二级质检员对施工项目的检查和监督,对检查出的不合格项应不折不扣及时组织整改,直到符合规范及设计要求。
根据前述工艺流程图可以看出,大型电动机调试质量控制主要在三方面:
7.1.1大型电动机单体试验:确认电动机各项指标是否合格。
7.1.2大型电动机回路调试:确认电动机回路中交流、直流接线是否是正确。
7.1.3大型电动机启动调试:检测试转时,电动机的各项工况指标是否合格。
8、安全措施
8.1 对各级调试人员进行详细交底,让每一个人对每道工序的危险源、危险点有个明确详尽的认识。
8.2 严格执行电力建设作业安全工作规程,认真做好工作前的三查三交。
8.3 坚持站班会和安全例会制度,杜绝习惯性违章。
8.4 电源盘必须经检查合格,漏电保护器完好。
8.5 配电室、控制室及受过电的盘柜等均应视为带电部分;进入带电区域工作必须严格执行工作票制度,所有参加试运转的工作人员严禁酒后作业。
8.6 确保受电后的安全,从受电之日起,控制室,配电室应派人值班并挂设警示牌。
8.7 送电操作应有值班负责人的书面命令,由当值试转人员操作,并设专人监护,防止误操作。
8.9 试转时应加强检查.各个岗位都要有专业人员监视,如有异常情况,应立即停机检查、调整。
8.10 严格警告牌制度,工作地点挂“在此工作”警告牌,停电部位挂“有人工作,严禁合闸”警告牌;受电的盘、柜、箱等挂“止步、高压危险”警告牌。
8.11 电动机每次起动前,必须试操作一次,待完好后才能启动;同时现场须设警戒区,并派专人监护。
8.12 电机启动前应检查电机周围有无杂物和有无他人工作。
8.13 在电机绝缘测试前,应确认电机已断电,并确认设备已完全放电。
8.14 现场电机检查所使用的脂不得随地乱丢及任意涂抹,应有专门容器存放。
8.15 。
8.16 运行人员应熟练掌握触电急救基本知识,加强技能的宣传和培训。
8.17 运行设备及开关室应消防设施齐全,配备足够的消防器材。现场应设置消防通道,并标示清楚,保持畅通。
8.18 施工场所完工后应清理干净,施工废料应及时带走,作业人员应对本人施工区的卫生 负责,做到工完、料尽、场地清。
8.19 本项目易发生的事故预测:触电、火灾、设备损伤。
9、环保措施
本项目施工基本不会影响环保。做到使用的工具和材料,每日进行回收,保持施工场地整洁,做到“工完、料尽、场地清。”
10、效益分析
本电动机调试技术操作性强,便于对现场施工进行全面指导,并且也为电动机的调试提供了思路清晰的工作方法,有效缩短调试时间,提高工作效率。
运用电流加热干燥来处理受潮电动机是运用电动机定子绕组内部加热的原理,相对于利用加热器干燥等外部加热的方法,缩短了近三分之二的干燥处理时间,调高工作效率。
在电动机交流耐压试验之前,根据电动机的对地电容量和试验电压等级即可估算出符合要求的试验变压器容量,从而选择满足容量要求的试验变压器,这既可以提前做好试验准备,节省调试时间,也为购置仪器设备时提供正确的设备参数,避免因设备参数不满足现场需求造成不必要的浪费。
本技术中电动机差动保护CT极性的确定方法可确保CT极性选择的正确性,在电动机CT单体试验时确定互感器极性的正确,在保护装置单体调试时,确定保护装置CT极性要求,即可按照技术中的方法在电动机二次回路接线时就确定电动机的CT接线方式,这不仅会提高控制回路调试时的工作效率,而且也避免了因极性错误导致电动机试运时差动保护动作,导致电动机停机,对设备造成冲击,损坏设备。
11、应用实例
11.1 淮北临涣2×330MW工程#3机组现场调试施工过程中,同时收集相关资料,总结调试经验,编制大型交流电动机调试方法和流程。在循环水泵、电动给水泵调试总结的基础上,改进工作方法,有序、高效的完成#3机组大型电动机的调试方法。
11.2 合肥2×600MW工程#6机组中,运用本技术中的调试流程和方法,对全厂的大型交流电动进行调试,调试程序标准化,节省了时间,调高了工作效率。
11.3 大唐虎山2×660MW工程#1机组中充分利用本技术中总结的调试流程,对新进场试验人员进行了系统化培训,有助于快速提高调试人员水平,且在调试中出现本技术中提及的技术难题时,可在理论上对调试人员进行技术知识巩固。
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