Thử nghiệm động cơ công nghiệp trung thế: Đang xác thực 3.3 kV đến 11 Hệ thống truyền động kV

Tại sao động cơ trung thế cần có thiết bị kiểm tra chuyên dụng

Phần lớn tài liệu thử nghiệm động cơ đề cập đến thế giới điện áp thấp - động cơ dưới đây 1,000 V thống trị EV, phụ trợ, và thị trường thiết bị tiêu dùng. Tuy nhiên, một số tài sản công nghiệp có giá trị cao nhất trên trái đất là thiết bị điện trung thế (MV) động cơ: cái 4 MW, 6.6 kV dẫn động máy nén ly tâm quay trong đoàn tàu hóa lỏng LNG; cái 2.5 MW, 3.3 Máy bơm kV trong khử mặn nước biển; cái 6 MW, 11 Truyền động kV trong lò luyện nhôm. Khi những động cơ này bị hỏng, tác động tài chính được đo bằng hàng triệu sản lượng bị mất mỗi ngày.

Các yêu cầu về băng thử nghiệm đối với động cơ MV hoàn toàn khác với thực tế ở điện áp thấp. Mức chịu đựng điện môi, phóng điện cục bộ (PD) độ nhạy đo lường, kiểm tra xếp hạng cung cấp điện, và các yêu cầu về an toàn nhân sự đều có quy mô phi tuyến tính với điện áp. MỘT 6.6 Áp dụng thử nghiệm Hi-Pot động cơ kV 15.2 kV RMS — mức yêu cầu các khoang thử nghiệm điện áp cao chuyên dụng, chuỗi khóa liên động an toàn, và người vận hành có trình độ đạt tiêu chuẩn IEC 60900 để làm việc trực tiếp.

Những thay đổi ở trên 1 kV

• Hệ thống cách nhiệt: Băng cách điện bằng mica thay thế hệ thống nhúng bằng vecni được sử dụng trong động cơ LV; giàu nhựa hoặc ngâm tẩm áp suất chân không (VPI) đảm bảo cách nhiệt không có khoảng trống quan trọng đối với điện trở PD.
• Xả một phần: Điện áp khởi động và điện áp tắt PD trở thành thước đo chất lượng cách điện chính; IEC 60034-27-1 xác định thủ tục đo.
• Nguồn điện: Máy biến áp thử nghiệm được định mức cho điện áp Hi-Pot (2×xếp hạng + 1 kV) và dòng điện ngắn mạch có sẵn để duy trì dòng sạc điện dung của cuộn dây MV lớn.
• Ổ đĩa tần số thay đổi (VFD): MV VFD sử dụng cấu trúc liên kết đa cấp (ví dụ., cầu chữ H xếp tầng, kẹp điểm trung tính) tạo ra quang phổ hài hòa rất khác nhau từ các bộ biến tần hai cấp điện áp thấp; kiểm tra khả năng tương thích ổ đĩa phải sử dụng MV VFD thực tế.
• Hạ tầng làm mát: Không khí cưỡng bức (IC01) hoặc làm mát bằng nước (IC81W) Động cơ MV yêu cầu những tiện ích đáng kể - tốc độ dòng nước làm mát lên tới 150 L/phút cho một 2 khung MW.

Mục kiểm tra cốt lõi

1. Tăng điện áp và phóng điện cục bộ ở mức MV

Kiểm tra PD theo IEC 60034-27-1 liên quan đến việc đặt điện áp xoay chiều ba pha vào cuộn dây stato và đo điện tích biểu kiến (tính bằng picoculông, máy tính) ở các mức điện áp riêng biệt. Điện áp khởi động PD (PDIV) và điện áp tuyệt chủng (PDEV) đặc trưng chất lượng của vật liệu cách nhiệt mica. Đối với một 6.6 động cơ kV, PDIV chấp nhận được thường là > 8 kV pha-đất; động cơ có độ tin cậy cao cho API 546 dịch vụ yêu cầu PDIV > 10 kV.

Số liệu chính: PDIV > 1.2× điện áp nối đất định mức; điện tích biểu kiến ​​ở điện áp định mức < 1,000 máy tính (cuộn dây dạng vết thương); Tỷ lệ PDEV/PDIV > 0.8.

2. Chỉ số điện trở cách điện và phân cực (PI)

MỘT 5,000 Thử nghiệm V Megger đo điện trở cách điện trong một phút và mười phút. Chỉ số phân cực (PI = IR₁₀/IR₁) định lượng độ sạch của vật liệu cách nhiệt và độ ẩm. IEEE 43-2013 yêu cầu PI > 2.0 đối với cuộn dây động cơ loại F ở nhiệt độ môi trường; giá trị dưới đây 1.5 cho thấy sự nhiễm bẩn hoặc sự xâm nhập của hơi ẩm cần phải xử lý làm khô trước khi cấp điện.

Số liệu chính: VÀ (1 phút) > 1,000 MΩ cho động cơ mới ở 40°C; PI > 2.0 (IEEE 43); Tỷ lệ hấp thụ điện môi (DAR = IR₆₀/IR₃₀) > 1.25.

3. Tiềm năng cao (Hi-Pot) Kiểm tra khả năng chịu điện môi

Theo IEC 60034-1, thử nghiệm khả năng chịu điện môi thông thường đặt điện áp xoay chiều ở điện áp định mức 2× + 1,000 V trong một phút (hoặc 1,2× giá trị đó trong một giây trong quá trình sản xuất). Đối với một 6.6 động cơ kV: điện áp thử nghiệm = 2 × 6,600 + 1,000 = 14,200 V RMS. Máy biến áp thử nghiệm phải cung cấp toàn bộ dòng điện phản kháng điện dung của cuộn dây (thường là 5–20 mA đối với stator dạng dây quấn lớn) không sụt áp.

Số liệu chính: Không có sự cố điện môi cho 60 giây; tăng dòng rò < 15% từ 30 s để 60 điểm s.

4. Kiểm tra hiệu quả theo IEC 60034-2-1 tại MV

Đo lường hiệu suất toàn tải sử dụng phương pháp tổng tổn thất (Phương pháp B) dành cho các máy lớn có màn hình nối tiếp nhau (Kapp) sắp xếp kiểm tra là không thực tế. Tổn hao tải lệch, gió thổi, và tổn thất ma sát được đo bằng cách tách. Hiệu suất cao cấp của IE3 ở mức 6.6 kV cho một 355 kW động cơ 4 cực tương ứng với ≥ 96.0% ở tải định mức.

Số liệu chính: Hiệu quả tại 100%, 75%, Và 50% tải định mức; hệ số công suất tại 100% Và 75% trọng tải; tổn thất tải lạc < 0.5% công suất định mức trên mỗi IEC 60034-2-1 Phương pháp B.

5. Kiểm tra độ méo hài và khả năng tương thích MV VFD

Bộ biến tần MV đa cấp tạo ra dạng sóng điện áp có hàm lượng sóng hài thấp hơn đáng kể so với thiết kế hai cấp nhưng có các thành phần chuyển mạch đặc trưng ở tần số sóng mang (tiêu biểu 500 Hz–2 kHz cho 6.6 ổ đĩa kV). Phép đo điện áp và dòng điện ở chế độ chung trong quá trình vận hành được điều khiển bằng VFD xác định các đường phóng điện tiềm năng từ trục đến ổ trục bị trầm trọng hơn ở MV do điện dung tản lớn hơn của dây dẫn cuộn dây dài hơn.

Số liệu chính: Tổng méo hài (THD-V) tại thiết bị đầu cuối động cơ < 5% theo IEEE 519; điện áp trục mang < 300 đỉnh mV; dòng điện ở chế độ chung < 200 ma.

6. Rung, Tiếng ồn, và căn chỉnh trục

ISO 10816-3 Đánh giá độ rung ở tốc độ định mức và tải trọng với động cơ ở trạng thái treo tự do (cân bằng rôto không tải) và sau đó trong cấu hình ổ đĩa kết hợp. Đo tiếng ồn âm thanh theo IEC 60034-9 Tại 1 mét. Động cơ khung MV lớn (Khung IEC 500–630) yêu cầu căn chỉnh trục chính xác (< 0.05 độ lệch song song mm) để tránh hư hỏng ổ trục và khớp nối sớm trong quá trình sử dụng.

Số liệu chính: Vận tốc rung < 2.8 mm/s RMS (ISO 10816-3 Lớp I); Mức công suất âm thanh trọng số A trên mỗi IEC 60034-9 lúc không tải; trục hết < 0.025 mm TIR.

Điều này có ý nghĩa gì đối với việc lựa chọn băng ghế thử nghiệm

Thử nghiệm động cơ trung thế là một công việc đòi hỏi nhiều vốn. Nguồn điện thử nghiệm, máy biến áp cao áp, Hệ thống đo PD (hiệu chuẩn theo IEC 60270), và cơ sở hạ tầng an toàn thể hiện sự đầu tư đáng kể mà hầu hết người sử dụng xe máy không thể biện minh được. Thử nghiệm theo hợp đồng tại phòng thí nghiệm thử nghiệm điện được công nhận, hoặc tìm nguồn cung ứng động cơ từ nhà sản xuất có khoang thử nghiệm MV nội bộ, trở nên cần thiết đối với các tài sản dịch vụ quan trọng trong dầu khí, phát điện, và công nghiệp chế biến.

Nhóm thử nghiệm của chúng tôi hỗ trợ các dự án đánh giá động cơ MV lên đến 11 kV và 6 MW. Liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để thảo luận về đặc điểm kỹ thuật động cơ của bạn, tiêu chuẩn áp dụng, và phạm vi kiểm tra.