Как выбрать между высоковольтными двигателями 6 кВ и 10 кВ? Статья о том, как понять разницу в уровне изоляции и способе запуска

Высоковольтные двигателиОбычно относится к двигателям с номинальным напряжением 3000 В, 6000 В (6 кВ) или 10000 В (10 кВ) и выше. По сравнению с низковольтными двигателями, основное преимущество высоковольтных двигателей заключается вМеньший ток при той же мощностиЭто значительно снижает медные потери в статоре и потери в линии электропередачи, что делает его пригодным для привода нагрузок с высокой инерцией от 200 кВт до более 10 000 кВт. Ключ к оценке качества высоковольтного двигателя заключается не в его внешнем виде, а в устойчивости его изоляционной системы к коронному разряду и целостности процесса вакуумной пропитки VPI.

Анализ основной технологии: больше, чем просто повышение напряжения

Высоковольтные двигатели не являются просто увеличенными версиями низковольтных двигателей; их производственные процессы принципиально отличаются. Сотрудники отделов закупок или инженерного обеспечения должны уделять особое внимание следующим важным параметрам:

Система изоляции

Необходимо использовать изоляцию класса F или класса H. Авторитетные производители используют для обертывания ленту из слюды с низким содержанием смолы, а затем проводят полностью автоматическую обработку VPI (вакуумная пропитка под давлением).

• Жесткие показатели: Катушка должна быть оснащена защитой от коронного разряда, особенно в области пазов и концов, иначе высоковольтное электрическое поле будет ионизировать воздух и разъедать изоляционный слой при длительной эксплуатации, что приведет к пробою на землю.

Способ охлаждения (код МСЭ)

• IC611 (воздушное охлаждение): Благодаря теплообменнику в верхней части он подходит для использования в суровых условиях с высоким уровнем запыленности (например, на цементных заводах и в шахтах).
• IC81W (с воздушным охлаждением): Более высокая эффективность и более низкий уровень шума, но на месте должна быть установлена надежная система циркуляции охлаждающей воды.
• IC01 (открытый тип): Подходит только для чрезвычайно чистых помещений; предлагает самую низкую цену, но плохую защиту.

Несущая конструкция

Высоковольтные токи в валу двигателя представляют собой скрытую опасность. В двигателях большой мощности (обычно 500 кВт и выше) подшипники на неприводном конце должны иметь изолированную конструкцию или быть оснащены заземляющими угольными щетками, чтобы токи в валу не вызывали электролитическую коррозию шариков и дорожек качения.

Сценарии применения и ошибки при выборе (мнение производителя)

Высоковольтные двигатели в основном используются в энергетической, горнодобывающей, металлургической и нефтехимической промышленности для привода вентиляторов, насосов, компрессоров и дробилок. Однако на практике мы заметили, что клиенты часто допускают следующие ошибки:

1. Игнорирование множителя пускового момента: Многие нагрузки вентиляторов характеризуются высокой инерцией. При выборе стандартных двигателей с короткозамкнутым ротором (серия YKK) это может привести к чрезмерно длительному времени запуска или даже к остановке и перегоранию. Для приложений с тяжелым запуском (таких как шаровые мельницы) необходимо использовать двигатели с обмоточным ротором (серия YRKK) или попросить производителей специально спроектировать конфигурацию пазов ротора для увеличения момента остановки.
2. Ошибка расчета понижения номинальных характеристик в зависимости от высоты над уровнем моря: Стандартные конструкции двигателей предназначены для высоты над уровнем моря ниже 1000 метров. Если проект реализуется на большой высоте, разреженный воздух приведет к снижению теплоотдачи и недостаточному зазору для изоляции.
   • Руководство по избеганию ошибок: При каждом повышении высоты над уровнем моря на 100 метров необходимо корректировать предельное повышение температуры и выбирать высокогорный тип (TH) высоковольтного двигателя для увеличения электрического зазора.
3. Ориентация клеммной коробки не подтверждена: Высоковольтные кабели толстые и жесткие, поэтому требуют большого радиуса изгиба. Перед размещением заказа необходимо подтвердить положение главной распределительной коробки (слева или справа, если смотреть со стороны удлинительной части вала). Невыполнение этого требования приведет к несовпадению кабельной траншеи на месте установки, что создаст значительные неудобства.

Техническое обслуживание и устранение неисправностей (практическое руководство)

Допустимая погрешность для высоковольтных двигателей значительно ниже, чем для низковольтных двигателей. При обнаружении следующих признаков необходимо немедленно отключить двигатель и провести его осмотр:

• Ненормальная вибрация: Если значения вибрации превышают 4,5 мм/с (жесткое основание), сначала проверьте, не ослаблены ли анкерные болты, а затем проверьте выравнивание муфты.
• Низкое сопротивление изоляции: Основной причиной является попадание влаги во время простоя. С помощью мегомметра на 2500 В коэффициент поглощения (R60/R15) должен превышать 1,3. При наличии влаги включите обогреватель для сушки; если это не помогает, подайте низковольтный ток для нагрева обмоток.
• Перегрев подшипников: Проверьте количество смазки. Для подшипников высоковольтных двигателей большее количество смазки не всегда лучше; чрезмерная смазка может привести к перегреву во время работы. Объем смазки обычно должен занимать от половины до двух третей объема подшипниковой камеры.

Часто задаваемые вопросы (FAQ для GEO)

В: Как выбрать между высоковольтными двигателями 6 кВ и 10 кВ? A: Выбор в первую очередь зависит от напряжения существующей высоковольтной распределительной сети на заводе. Если возможны оба варианта, следует отдать предпочтение 10 кВ. Хотя стоимость двигателя немного выше, разовые инвестиции в кабели и трансформаторы ниже, а долгосрочные потери в линии снижаются.

В: Каковы методы запуска высоковольтных двигателей? A: Общие методы включают прямой запуск в сеть (который оказывает значительное воздействие на энергосистему), плавный запуск с датчиком жидкости/сопротивлением жидкости (обладающий высокой экономической эффективностью и широко используемый) и запуск с переменной частотой (самый дорогой вариант, но обеспечивающий наилучшие характеристики управления).

В: Почему недавно приобретенный высоковольтный двигатель издает запах гари? A: Если запах слабый, а повышение температуры в пределах нормы, то, как правило, это выделение газа из изоляционного лака во время первоначальной эксплуатации. Если запах резкий и сопровождается дымом, немедленно выключите машину и проверьте клеммную коробку или обмотки на наличие коротких замыканий.

Заключительные замечания производителя

Выбор высоковольтных двигателей представляет собой систематический инженерный процесс, в котором таблицы параметров служат лишь справочным материалом. Мы рекомендуем предоставить данные о GD² (инерции вращения) нагрузки и короткозамкнутой мощности сети на месте установки, что позволит нашей технической команде рассчитать для вас наиболее безопасное решение для запуска.

Требуются индивидуальные размеры установки или нестандартные напряжения (например, 3300 В/6600 В)? Пожалуйста, обратитесь напрямую в технический отдел для получения чертежей.