เหตุใดมอเตอร์แรงดันปานกลางจึงต้องใช้อุปกรณ์ทดสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ
เอกสารการทดสอบมอเตอร์ส่วนใหญ่กล่าวถึงโลกของแรงดันไฟฟ้าต่ำ — มอเตอร์ที่อยู่ด้านล่าง 1,000 V ที่ครอง EV, เซอร์โว, และตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้า. ทรัพย์สินทางอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าสูงที่สุดในโลกบางแห่งยังมีแรงดันไฟฟ้าปานกลาง (เอ็มวี) มอเตอร์: ที่ 4 เมกะวัตต์, 6.6 kV ขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงหมุนในขบวนการทำให้เป็นของเหลว LNG; ที่ 2.5 เมกะวัตต์, 3.3 ปั๊ม kV ในการกรองน้ำทะเล; ที่ 6 เมกะวัตต์, 11 kV ขับเคลื่อนในโรงถลุงอะลูมิเนียม. เมื่อมอเตอร์เหล่านี้ทำงานล้มเหลว, ผลกระทบทางการเงินวัดเป็นล้านต่อวันของการสูญเสียการผลิต.
ข้อกำหนดของโต๊ะทดสอบสำหรับมอเตอร์ MV นั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากการฝึกใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำ. อิเล็กทริกทนต่อระดับ, การปลดปล่อยบางส่วน (พีดี) ความไวในการวัด, ทดสอบพิกัดแหล่งจ่ายไฟ, และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของบุคลากรทุกขนาดไม่เป็นเชิงเส้นกับแรงดันไฟฟ้า. ก 6.6 ใช้การทดสอบ Hi-Pot ของมอเตอร์ kV 15.2 kV RMS — ระดับที่ต้องการช่องทดสอบแรงดันสูงโดยเฉพาะ, โซ่ล็อคความปลอดภัย, และผู้ปฏิบัติงานที่มีคุณสมบัติตาม IEC 60900 สำหรับการทำงานสด.
สิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปข้างต้น 1 กิโลโวลต์
- ระบบฉนวน: ฉนวนเทปไมก้ามาแทนที่ระบบจุ่มวานิชที่ใช้ในมอเตอร์ LV; การทำให้มีเรซินที่อุดมด้วยเรซินหรือด้วยแรงดันสุญญากาศ (วีพีไอ) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าฉนวนที่ปราศจากช่องว่างมีความสำคัญต่อการต้านทาน PD.
- การปลดปล่อยบางส่วน: แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นของ PD และแรงดันไฟฟ้าดับกลายเป็นตัวชี้วัดคุณภาพฉนวนหลัก; ไออีซี 60034-27-1 กำหนดขั้นตอนการวัด.
- แหล่งจ่ายไฟ: ทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับแรงดันไฟฟ้า Hi-Pot (2×จัดอันดับ + 1 กิโลโวลต์) และมีกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเพื่อรักษากระแสการชาร์จแบบ capacitive ของขดลวด MV ขนาดใหญ่.
- ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD): MV VFD ใช้โทโพโลยีหลายระดับ (เช่น, สะพาน H แบบเรียงซ้อน, ยึดจุดเป็นกลาง) ผลิตสเปกตรัมฮาร์มอนิกที่แตกต่างกันมากจากอินเวอร์เตอร์สองระดับแรงดันต่ำ; การทดสอบความเข้ากันได้ของไดรฟ์ต้องใช้ MV VFD จริง.
- โครงสร้างพื้นฐานการทำความเย็น: บังคับอากาศ (ไอซี01) หรือระบายความร้อนด้วยน้ำ (ไอซี81W) มอเตอร์ MV ต้องการสาธารณูปโภคจำนวนมาก — อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นสูงถึง 150 ลิตร/นาทีเป็นเวลา 2 เมกะวัตต์ เฟรม.
รายการทดสอบหลัก
1. แรงดันไฟกระชากและการคายประจุบางส่วนที่ระดับ MV
การทดสอบ PD ตาม IEC 60034-27-1 เกี่ยวข้องกับการใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสกับขดลวดสเตเตอร์และการวัดประจุที่ปรากฏ (ในพิโคคูลอมบ์, พีซี) ที่ระดับแรงดันไฟฟ้าไม่ต่อเนื่อง. แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น PD (พีดีวี) และแรงดันไฟดับ (พีดีอีวี) กำหนดลักษณะของฉนวนไมก้า. สำหรับก 6.6 กิโลวีมอเตอร์, โดยทั่วไปแล้ว PDIV ที่ยอมรับได้ > 8 kV เฟสสู่กราวด์; มอเตอร์ความน่าเชื่อถือสูงสำหรับ API 546 บริการต้องใช้ PDIV > 10 กิโลโวลต์.
ตัวชี้วัดที่สำคัญ: พีดีวี > 1.2× พิกัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสถึงกราวด์; ประจุที่ปรากฏที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด < 1,000 พีซี (ขดลวดแบบแผล); อัตราส่วน PDEV/PDIV > 0.8.
2. ความต้านทานของฉนวนและดัชนีโพลาไรซ์ (พี)
ก 5,000 การทดสอบ V Megger วัดความต้านทานของฉนวนหนึ่งนาทีและสิบนาที. ดัชนีโพลาไรซ์ (พีไอ = IR₁₀/IR₁) วัดปริมาณความสะอาดของฉนวนและปริมาณความชื้น. อีอีอี 43-2013 ต้องใช้พีไอ > 2.0 สำหรับการหมุนมอเตอร์คลาส F ที่อุณหภูมิแวดล้อม; ค่าด้านล่าง 1.5 บ่งชี้ถึงการปนเปื้อนหรือความชื้นที่ต้องบำบัดให้แห้งก่อนเติมพลังงาน.
ตัวชี้วัดที่สำคัญ: และ (1 นาที) > 1,000 MΩ สำหรับมอเตอร์ใหม่ที่ 40°C; พี > 2.0 (อีอีอี 43); อัตราส่วนการดูดซึมอิเล็กทริก (ดาร์ = IR₆₀/IR₃₀) > 1.25.
3. มีศักยภาพสูง (ไฮพอต) การทดสอบความทนทานต่ออิเล็กทริก
ตาม IEC 60034-1, การทดสอบความทนทานต่อไดอิเล็กทริกตามปกติจะใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่แรงดันไฟฟ้าพิกัด 2 เท่า + 1,000 วี เป็นเวลาหนึ่งนาที (หรือ 1.2× ค่านั้นสำหรับหนึ่งวินาทีในการผลิต). สำหรับก 6.6 กิโลวีมอเตอร์: แรงดันทดสอบ = 2 × 6,600 + 1,000 = 14,200 วี อาร์เอ็มเอส. หม้อแปลงทดสอบจะต้องจ่ายกระแสปฏิกิริยาแบบคาปาซิทีฟเต็มของขดลวด (โดยทั่วไป 5–20 mA สำหรับสเตเตอร์ที่มีแผลขนาดใหญ่) โดยไม่มีแรงดันไฟฟ้าตก.
ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ไม่มีการสลายอิเล็กทริกสำหรับ 60 วินาที; กระแสไฟรั่วเพิ่มขึ้น < 15% จาก 30 ถึง 60 จุด.
4. การทดสอบประสิทธิภาพตาม IEC 60034-2-1 ที่เอ็มวี
การวัดประสิทธิภาพเต็มโหลดใช้วิธีการรวมผลขาดทุน (วิธี ข) สำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่หันหลังชนกัน (แคป) การจัดการทดสอบไม่สามารถทำได้. การสูญเสียโหลดหลงทาง, การไขลาน, และการสูญเสียความเสียดทานจะวัดโดยการแยก. ประสิทธิภาพระดับพรีเมียมคลาส IE3 ที่ 6.6 กิโลโวลต์สำหรับก 355 มอเตอร์ 4 ขั้วกิโลวัตต์สอดคล้องกับ ≥ 96.0% ที่พิกัดโหลด.
ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ประสิทธิภาพที่ 100%, 75%, และ 50% โหลดจัดอันดับ; ตัวประกอบกำลังที่ 100% และ 75% โหลด; การสูญเสียน้ำหนักหลงทาง < 0.5% พิกัดเอาต์พุตต่อ IEC 60034-2-1 วิธี ข.
5. ความเข้ากันได้ของ MV VFD และการทดสอบความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิก
อินเวอร์เตอร์ MV หลายระดับสร้างรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าที่มีปริมาณฮาร์มอนิกต่ำกว่าการออกแบบสองระดับอย่างมาก แต่มีคุณลักษณะการสลับที่ความถี่พาหะ (โดยทั่วไป 500 เฮิร์ตซ์–2 กิโลเฮิรตซ์สำหรับ 6.6 ไดรฟ์เควี). การวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสแบริ่งในโหมดทั่วไปในระหว่างการทำงานที่ขับเคลื่อนด้วย VFD จะระบุเส้นทางระบายของเพลาถึงแบริ่งที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งจะรุนแรงขึ้นที่ MV โดยค่าความจุหลงทางที่มากขึ้นของตัวนำที่คดเคี้ยวที่ยาวกว่า.
ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม (ทีเอชดี-วี) ที่ขั้วมอเตอร์ < 5% ต่อ IEEE 519; แรงดันเพลาลูกปืน < 300 เอ็มวีพีค; กระแสโหมดทั่วไป < 200 มิลลิแอมป์.
6. การสั่นสะเทือน, เสียงรบกวน, และการจัดตำแหน่งเพลา
ไอเอสโอ 10816-3 การประเมินการสั่นสะเทือนที่ความเร็วพิกัดและโหลดโดยที่มอเตอร์มีระบบกันสะเทือนแบบอิสระ (การปรับสมดุลโรเตอร์ที่ไม่ได้โหลด) จากนั้นในการกำหนดค่าไดรฟ์คู่. การวัดเสียงรบกวนตาม IEC 60034-9 ที่ 1 เมตร. มอเตอร์เฟรม MV ขนาดใหญ่ (เฟรม IEC 500–630) ต้องการการจัดตำแหน่งเพลาที่แม่นยำ (< 0.05 มม. แนวเยื้องขนาน) เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของตลับลูกปืนและข้อต่อก่อนกำหนดในการให้บริการ.
ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความเร็วการสั่นสะเทือน < 2.8 มิลลิเมตร/วินาที RMS (ไอเอสโอ 10816-3 คลาส I); ระดับกำลังเสียง A-weighted ต่อ IEC 60034-9 ที่ไม่มีการโหลด; การหมดเพลา < 0.025 มม. ทีไออาร์.
การเลือกม้านั่งทดสอบหมายความว่าอย่างไร
การทดสอบมอเตอร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางเป็นงานที่ต้องใช้เงินลงทุนสูง. แหล่งจ่ายไฟทดสอบ, หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง, ระบบการวัดค่าพีดีเอ (สอบเทียบตาม IEC 60270), และโครงสร้างพื้นฐานด้านความปลอดภัยแสดงถึงการลงทุนที่สำคัญซึ่งผู้ใช้มอเตอร์ส่วนใหญ่ไม่สามารถให้เหตุผลได้. การทดสอบตามสัญญาที่ห้องปฏิบัติการทดสอบทางไฟฟ้าที่ได้รับการรับรอง, หรือจัดหามอเตอร์จากผู้ผลิตที่มีช่องทดสอบ MV ภายในองค์กร, กลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสินทรัพย์บริการที่สำคัญในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ, การผลิตกระแสไฟฟ้า, และอุตสาหกรรมแปรรูป.
ทีมงานม้านั่งทดสอบของเราสนับสนุนโครงการคุณสมบัติมอเตอร์ MV สูงถึง 11 กิโลโวลต์และ 6 เมกะวัตต์. ติดต่อทีมวิศวกรของเรา เพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดมอเตอร์ของคุณ, มาตรฐานที่ใช้บังคับ, และขอบเขตการทดสอบ.
พูดคุยกับวิศวกร
ต้องการความช่วยเหลือในการเลือกอุปกรณ์ทดสอบ?
บอกประเภทมอเตอร์ของคุณให้เราทราบ, ข้อกำหนดด้านช่วงกำลังและการทดสอบ — เราจะแนะนำการกำหนดค่าแท่นทดสอบที่เหมาะสมภายใน 24 ชั่วโมง.
