變壓器和電動(dòng)機(jī)

1、.,第七講 變壓器和電動(dòng)機(jī),.,電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)是一種把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種動(dòng)力設(shè)備。在油氣集輸系統(tǒng)中的各種機(jī)械設(shè)備，絕大多數(shù)是用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的。 1.電動(dòng)機(jī)的分類 按照電源的性質(zhì)分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)。交流發(fā)電機(jī)又因其結(jié)構(gòu)的不同分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)。 交流異步電動(dòng)機(jī)，按照其結(jié)構(gòu)的不同又分為鼠籠異步電動(dòng)機(jī)和繞組式異步電動(dòng)機(jī)，各集輸站主要用鼠籠式電動(dòng)機(jī)。它有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，堅(jiān)固耐用，效率高，啟動(dòng)方便，維修容易的優(yōu)點(diǎn)。但啟動(dòng)電流大，約為額定電流的57倍，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，容易受電源電壓波動(dòng)影響；負(fù)荷不足時(shí)，功率因數(shù)低，調(diào)速性能差。 異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)相數(shù)不同分為單相和三相兩種。單相電動(dòng)機(jī)一般為小

2、容量電機(jī)。 三相異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠、易于控制及使用維護(hù)方便等，油氣集輸系統(tǒng)中，但部分都使用的是三相交流電動(dòng)機(jī)。,.,三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu),由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子、轉(zhuǎn)子之間有0.22mm的空氣隙。 1.定子：主要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，由定子鐵心、 定子繞組、 機(jī)殼等組成。 2. 轉(zhuǎn)子：主要用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)成。 3.接線盒：固定電動(dòng)機(jī)定子三相繞組出線頭，連接電源線。 4.風(fēng)扇：風(fēng)冷電動(dòng)機(jī)整體。 5.風(fēng)扇罩：保護(hù)風(fēng)扇，防止風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)傷人。,6.端蓋：支撐并遮蓋電動(dòng)機(jī)。,.,轉(zhuǎn)子繞組：有鼠籠式和繞線式兩種。,1） 鼠籠式轉(zhuǎn)子 由裝在轉(zhuǎn)子鐵心槽的裸

3、導(dǎo)體和兩端的短路環(huán)連接而成。轉(zhuǎn)子繞組就像一個(gè)鼠籠形狀。,鼠籠繞組,鑄鋁轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子：主要用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)成。,100kW以下的鼠籠式電動(dòng)機(jī)一般采用鑄鋁繞組：將融化了的鋁液直接澆注在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，連同兩端的短路環(huán)和風(fēng)扇，也稱鑄鋁轉(zhuǎn)子。,.,2） 繞線式轉(zhuǎn)子 為三相對(duì)稱繞組，嵌在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)；通常連接成星形，三個(gè)首端分別與轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)滑環(huán)（滑環(huán)與軸絕緣且滑環(huán)間相互絕緣）相連，通過(guò)滑環(huán)和電刷接到外部的變阻器上。,接變阻器可改善起動(dòng)性能,.,2.電動(dòng)機(jī)的工作原理： 1） 當(dāng)在電動(dòng)機(jī)定子線圈內(nèi)輸入三相交流電時(shí)，通過(guò)定子線圈的電流就產(chǎn)生磁場(chǎng)。 2） 這個(gè)磁場(chǎng)以一定的速

4、度環(huán)繞定子的圓周旋轉(zhuǎn)叫旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 3） 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與磁場(chǎng)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，于是在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 4）由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的兩端被金屬環(huán)短接而形成閉合回路，因此在導(dǎo)體中就出現(xiàn)感應(yīng)電流。 5）載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)會(huì)受到電磁力的作用，產(chǎn)生力矩，于是轉(zhuǎn)子追隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。 這就是異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的基本原理。,.,4、電機(jī)銘牌上技術(shù)參數(shù)： 型號(hào) 機(jī)座編號(hào) 容量 電壓 電流 溫升 轉(zhuǎn)數(shù) 頻率 接線型式 “”或“Y” 5、線電壓 380V 相線與相線間的電壓 6、相電壓 220V 相線與零線間的電壓,.,7、電機(jī)的絕緣電阻值有如下規(guī)定：380V電機(jī)絕緣電阻不得低于0.5M 電阻值之比應(yīng)大于1.3 8、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，電壓

5、的最大允許不平衡值為5%，電流不平衡程度不得超過(guò)額定電流的10%，,9、電動(dòng)機(jī)的最大充許溫度及最大允許溫升 電動(dòng)機(jī)的最大允許溫度共分5級(jí)：A:105oC E:120oC B:130oC(以上3種常用) F:155oC H:180oC 最高允許溫升（定子鐵芯、繞組）：A:50oC E:105oC B:110oC 溫升實(shí)際溫度室溫溫度計(jì)度一般檢測(cè)值比實(shí)際低約15oC,.,10、電機(jī)的啟動(dòng)有如下規(guī)定： 1）啟動(dòng)380Kw以上的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)先與電運(yùn)行調(diào)度聯(lián)系，經(jīng)同意方可啟動(dòng)。 2）鼠籠式電動(dòng)機(jī)在冷卻狀態(tài)下啟動(dòng)不得超過(guò)兩次，且兩次間隔時(shí)間不少于15分鐘。在熱狀態(tài)下（鐵芯、線圈在50 oC以上），只允許啟動(dòng)

6、一次，以防電機(jī)過(guò)熱燒毀電機(jī)。,.,電動(dòng)機(jī)要有可靠的接地：因?yàn)殡姍C(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，轉(zhuǎn)動(dòng)、摩擦、線路變化，時(shí)刻都有出現(xiàn)殼體帶電的可能。接有地線后，外殼被地線釋放掉，人與電機(jī)接觸不會(huì)發(fā)生觸電事故，不接地線，電源漏電時(shí)，一旦人體接觸,就會(huì)發(fā)生觸電事故。,電機(jī)接地 電器保護(hù)接地 電器保護(hù)接零,.,檢查電機(jī)設(shè)備必須先用手指背面接觸檢查電機(jī)，一般都先用手指的背面接觸電機(jī)。因?yàn)橐坏C(jī)體帶電，人手接觸后，馬上抽縮，手指握起來(lái)，手指的背面觸電時(shí)，手一縮，就脫離電機(jī)，不致攥住帶電體不放。,.,電動(dòng)機(jī)的三相電接法 一般三相異步電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有6個(gè)接頭，這是電動(dòng)機(jī)三相繞組的6個(gè)首末端。一般新的電動(dòng)機(jī)首末端均有符號(hào)標(biāo)記，如

7、表所示。,.,由于電動(dòng)機(jī)繞組6個(gè)出線頭引出的情況不同，它的具體接法也就不同。 （1）電動(dòng)機(jī)上有接線板6根線的接法：因接線板上有符號(hào)標(biāo)明繞組的首末端，故我們只要按照下圖接成星形或者三角形就行了。接完后，將D1、D2、D3分別接在三相電源上。 （2）電動(dòng)機(jī)上只引出3根線的接法：這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)部已接成固定的的星形和三角形，所以接線時(shí)只要將引出的3根線分別和3根火線相接即可。 （3）電動(dòng)機(jī)外殼上有2孔，每個(gè)孔引出3根線（分別為三組繞組首端和末端）的接法：星形接法是，只要將任何一個(gè)孔中的三根線擰在一起，將另一個(gè)孔的三根線分別與三根火線相連就可以。三角形接法，如果線上沒(méi)有標(biāo)記符號(hào)，首先用萬(wàn)用表或電池小燈泡找

8、出哪兩個(gè)線頭是一個(gè)繞組，分組后，按三角形接法接線即可。,.,電動(dòng)機(jī)故障分析1、電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng) 原因：1）電源未接通 2）保險(xiǎn)絲熔斷 3）過(guò)載保護(hù)動(dòng)作 4）控制設(shè)備線路接錯(cuò)2、電機(jī)接通線路后不轉(zhuǎn)，鳴響，或轉(zhuǎn)速不夠，過(guò)載保護(hù)裝置動(dòng)作，使電機(jī)開(kāi)關(guān)跳閘。 原因：1）一根保險(xiǎn)絲熔斷，或斷路器一相觸點(diǎn)接觸不良（兩相啟動(dòng)） 2）轉(zhuǎn)子回路斷裂，電刷接觸不良 3）接線錯(cuò)誤，形接成Y形，或Y形一相倒接 4）電機(jī)過(guò)載,.,3、電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中聲音不正常 原因：1）電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行（一相斷線） 2）定子與轉(zhuǎn)子摩擦（習(xí)慣稱掃膛） 3）滾動(dòng)軸承嚴(yán)重缺油發(fā)響 4）風(fēng)扇與風(fēng)扇罩或端蓋間有雜物 5）聯(lián)軸器松動(dòng)4、電機(jī)軸承發(fā)熱、溫度

9、過(guò)高 原因：1）潤(rùn)滑不良（潤(rùn)滑油過(guò)多，過(guò)少，或有雜物） 2）油環(huán)卡住，或旋轉(zhuǎn)太慢 3）軸承的油槽被贓物堵塞或磨平,.,5、電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)： 1）電動(dòng)機(jī)與被帶動(dòng)的機(jī)械中心不一致 2）聯(lián)軸器發(fā)生故障 3）機(jī)組失去平衡，基礎(chǔ)不牢 4）轉(zhuǎn)子、定子相碰 5）軸承損壞6、電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)以下現(xiàn)象必須立即斷電： 1）電動(dòng)機(jī)或啟動(dòng)裝置冒煙、打火花 2）電機(jī)劇烈震動(dòng) 3）所帶動(dòng)的機(jī)械被損壞 4）軸承發(fā)高熱 5）轉(zhuǎn)數(shù)急劇減少，溫度急劇升高6）發(fā)生人身事故，或水災(zāi)、火災(zāi)等事故,.,熔斷器：熔斷器是低壓電器中防止短路故障最常用的保護(hù)裝置。合理選擇熔絲（俗稱保險(xiǎn)絲）是確保電器設(shè)備安全使用的前提，選擇低壓熔絲的方法

10、： 熔絲的額定電流（安）=(1.52.5）電動(dòng)機(jī)額定電流（安）,.,電動(dòng)機(jī)熔絲或溶片的選用： 更換熔絲或溶片時(shí)，一定要按規(guī)定選用，不能太大，也不能太小，太大不起保險(xiǎn)作用，太小熔絲容易燒斷。常用的熔絲（溶片）的有關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表：,.,.,電動(dòng)機(jī)的熔絲（片）通常按下面方法進(jìn)行選用。 1）一臺(tái)電動(dòng)機(jī)熔絲（片）的選擇 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流很大，所以不能按電動(dòng)機(jī)的額定工作電流選擇熔斷器。一般取熔絲（片）額定電流等于1.52.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流。 2）多臺(tái)電動(dòng)機(jī)合用的熔斷器選擇 一般沒(méi)有同時(shí)啟動(dòng)情況下，總?cè)蹟嗦实念~定電流等于1.5-2.5倍最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流與其余可能運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。 假若

11、多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則有： I熔=（1.52.5）I最大+Ii 式中： I熔選用熔絲用的額定電流 I最大最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流 Ii其余可能運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的額定電流之和,.,變壓器,1.變壓器是一種靜止的電器設(shè)備，能夠把一種交流電的電壓和電流變?yōu)榱硪环N頻率相同的但數(shù)值不同的電壓和電流。 2.油田多采用電力變壓器： 1）工作原理：就是電磁感應(yīng)原理，即“電磁電”的變換過(guò)程。,2） 結(jié)構(gòu)：鐵芯、線圈、油箱、油枕、絕緣套管、散熱管、 溫度表、油位表、分接頭、變換器。,.,3.變壓器并聯(lián)運(yùn)行必須具備的條件 變比相等 所有變壓器屬于同一組別和相序 所有變壓器應(yīng)具有相同的短路電壓,.,變壓器的維護(hù)保養(yǎng)： 加強(qiáng)日常巡視、維護(hù)和定期測(cè)試： (1)進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)清掃和擦除配變油污和高低壓套管上的塵埃，以防氣候潮濕或陰雨時(shí)污閃放電，造成套管相間短路，高壓熔斷器熔斷，配變不能正常運(yùn)行 (2)及時(shí)觀察配變的油位和油色，定期檢測(cè)油溫，特別是負(fù)荷變化大、溫差大、氣候惡劣的天氣應(yīng)增加巡視次數(shù)，對(duì)油浸式的配電變壓器運(yùn)行中的頂層油溫不得高于95，溫升不得超過(guò)55，為防止繞組和油