Diagnóstico y reparación: Averías del devanado en motores de alta tensión de 10 kV

I. Antecedentes de la falla: Apagado repentino, producción en estado crítico.

Información sobre el equipo:

• Tipo de equipo: Y560-2-12 Motor asíncrono trifásico de alto voltaje
• Parámetros clave: Potencia nominal: 355 kW; tensión nominal: 10 kV
• Síntoma de falla: Durante su funcionamiento, el motor sufrió una falla de aislamiento que provocóParada repentina, lo que provocó un corte en el sistema y afectó gravemente la producción continua.

Situación preliminar en el lugar:
La inspección reveló que el devanado del estator del motor presentaba, a unos 10 centímetros de la ranura,Fallo grave por sobrecalentamiento, formando una rotura de aproximadamente 1,8 centímetros de diámetro y hasta 2 centímetros de profundidad.

II. Desentrañar el problema: diagnóstico a fondo y análisis de las causas fundamentales

Tras recibir el reporte de falla, nuestro equipo de ingenieros especializados llegó rápidamente al lugar y llevó a cabo un diagnóstico sistemático de la falla.

1. Primer mantenimiento y fallas

El cliente ya había realizado una reparación después de que se presentara la falla por primera vez. El servicio técnico revisó el punto de quemaduraNo se ha gestionado adecuadamente, solo aprobóPrueba de resistencia a la tensión continua de 2 veces la tensión nominal + 1000 V, con una duración de 1 minuto. La corriente de funcionamiento en vacío se muestra como 20 A, lo que parece normal, pero después de 13 días de funcionamiento con carga,Se produjo una segunda ruptura en el mismo lugar, y el alcance de la falla se amplió.

2. Causa raíz identificada

A partir de la inspección in situ y el análisis técnico, hemos identificado la causa principal que provocó la reaparición de la falla:

• Daños profundos en el núcleo: La alta temperatura del arco eléctrico generado por la falla inicial no solo dañó el aislamiento del devanado, sino que además provocó que se quemara la parte inferior del hoyo de combustiónSe produjo un cortocircuito entre las láminas de acero al silicio del estator. Se forma un bucle de cortocircuito, lo que genera un enormePérdidas por corrientes parásitas, durante el funcionamiento, esa zona local se mantiene a altas temperaturas, lo que finalmente provoca nuevamente el deterioro del aislamiento y una ruptura del mismo.
• El tratamiento de aislamiento no es completo: La primera reparación no logró restablecer la integridad de la estructura aislante en el punto de quemadura, lo que dejó un riesgo potencial fatal. El proceso de reparación del aislamiento, que no cumplía con las normas, no pudo soportar el campo eléctrico y el estrés térmico a largo plazo, lo cual fue la causa directa de que la falla se repitiera.

La causa fundamental de este tipo de fallas radica en que, durante el primer mantenimiento, no se identificaron ni se repararon los daños profundos en el núcleo provocados por la ruptura del aislamiento.。

III. Soluciones a la medida: soluciones profesionales de reparación

Ante las causas fundamentales mencionadas, hemos diseñado y puesto en práctica un plan de reparación integral que va mucho más allá de lo habitual.

1. Desmontaje y limpieza minuciosos

• Desmonta el motor con herramientas especiales y retira el rotor en buen estado.
• Limpia a fondo el devanado del estator, retira cuidadosamente todo el material aislante carbonizado y asegúrate de que no queden residuos de contaminantes.

2. Reparación de daños en el núcleo de hierro

• Eliminación de puntos de cortocircuito: Realizar un tratamiento sobre las láminas de acero al silicio fundidas por un cortocircuito de arco eléctrico dentro del pozo de combustiónPulido fino y separación, restablecer el aislamiento entre las láminas y eliminar los circuitos de corrientes parásitas. Este es un paso clave para garantizar que el problema no vuelva a presentarse después del mantenimiento.
• Relleno con materiales especiales: utilizarMortero de relleno epoxi de alto rendimientoRellenar y reparar los baches ya reparados. Este material cuenta conExcelentes propiedades de aislamiento eléctrico, alta conductividad térmica y gran resistencia mecánica, lo que permite aislar eficazmente las impurezas, proteger contra la humedad y mejorar la disipación del calor.

3. Reaislamiento de los devanados del estator

• Aplicar al devanadoTratamiento integral de impregnación al vacío (VPI), asegurándose de que el barniz aislante penetre completamente para formar un conjunto aislante completo y sin huecos.
• Se aplica rigurosamente el proceso de impregnación para garantizar que el nuevo sistema de aislamiento cuente con una alta resistencia a la tensión y una larga vida útil.

4. Montaje y pruebas integrales
Una vez finalizada la reparación, llevamos a cabo pruebas de verificación en varios niveles:

• Prueba de resistencia de aislamiento: Medir la resistencia de aislamiento de los devanados respecto a tierra y entre fases, para asegurarse de que cumpla con las normas (en el caso de los devanados reparados)Motores de alta tensión, por lo general se requiereEl valor de la resistencia de aislamiento no debe ser inferior a 5 MΩ）。
• Pruebas de resistencia a la tensión continua y de corriente de fuga: Aplicar nuevamente alta tensión continua, monitorear la corriente de fuga y verificar la uniformidad y confiabilidad del tratamiento de aislamiento.
• Pruebas en vacío y de cortocircuito: Se midieron la corriente en vacío y las pérdidas, y los resultados fueron normales, lo que indica que el circuito magnético y el circuito eléctrico del motor se han restablecido correctamente.

IV. Resultados del mantenimiento y valor para el cliente

• Fallo completamente rectificado: Tras su reparación, el motor ha estado funcionando de manera continua y confiable durante más de12 meses, y no se ha vuelto a presentar ningún fallo de aislamiento ni de sobrecalentamiento.
• Restablecer una producción eficiente: Se logró restablecer la línea de producción clave del cliente, lo que evitó las enormes pérdidas económicas que habría causado una paralización prolongada de los equipos.
• Ganarse la confianza a largo plazo: Este exitoso servicio de reparación se ganó el gran reconocimiento del cliente, quien firmó un contrato para el mantenimiento de todos sus motores de alta tensión en el futuro.

V. Resumen de los casos y recomendaciones de prevención

1. Ideas fundamentales

• Un diagnóstico preciso es el requisito previo: La reparación de motores de alta tensión nunca debe limitarse a “tratar los síntomas sin abordar la causa”. Es imprescindible analizar a fondo la raíz del problema, especialmenteDetectar daños en el núcleo que puedan deberse a problemas de aislamientoy otros riesgos ocultos de fondo.
• El mantenimiento estandarizado es la garantía: Cada etapa del proceso de reparación, desde la limpieza y la restauración hasta la impregnación, debe cumplir con las normas técnicas más exigentes. Los detalles marcan la diferencia entre el éxito y el fracaso; cualquier descuido puede sentar las bases para una nueva falla.

2. Recomendaciones para el mantenimiento preventivo de motores de alta tensión
Para prevenir problemas antes de que surjan, recomendamos a todos los usuarios:

• Establecer un sistema de inspección periódica: Mida y registre periódicamente el motor.Resistencia de aislamiento del devanado, vibración, temperatura de los cojinetes y otros parámetros clave.
• Aplicación de tecnologías avanzadas de mantenimiento predictivo: IntroducciónDetección de descargas parciales en línea、Cámara termográfica infrarrojaMediante técnicas avanzadas, como los escaneos periódicos, es posible detectar con anticipación defectos en el aislamiento interno y puntos de sobrecalentamiento localizados.
• Aplicar estrictamente la gestión de la lubricación: Selecciona la grasa lubricante adecuada según las especificaciones del fabricante y cámbiala o rellénala periódicamente para evitar que la temperatura de funcionamiento del motor aumente en exceso debido a problemas de lubricación.O bien, el cojinete está dañado.
• Presta atención a los sistemas de ventilación y refrigeración: Limpia periódicamente los conductos de ventilación y los enfriadores del motor para garantizar una buena disipación del calor y evitar que, debido aAumento excesivo de la temperaturaAcelera el envejecimiento del aislamiento.

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