Анализ неисправностей ротора синхронного двигателя

Синхронный двигатель большой мощности 8 000 л.с., 13,2 кВ, 200 об/мин, который управляет поршневым компрессором на химическом заводе, отключился от предупреждения о “коротком замыкании” во время запуска с помощью прибора General Electric Multilin® за 65 миллисекунд.
Двигатель был протестирован с использованием ряда различных технологий, включая сравнительное тестирование перенапряжения, которое не выявило неисправности.
Затем был использован прибор ALL-TEST IV PRO™, чтобы исследовать обмотку и изолировать неисправность.  

Подробности:

Место проведения: Среднезападный нефтехимический завод Оборудование: 8,000 л.с., 13.2 кВ, 200 об/мин Синхронный двигатель на рециркуляционном компрессоре Затронутые системы: 25% систем сжатого воздуха завода Стоимость: ~125 000 долларов в час Экономия: >$2,000,000  

Первоначальное чтение

Первоначальное тестирование дало следующие результаты: Эти показания явно указывают на неисправность (I/F и фазовый угол).
Для дальнейшего исследования и выявления неисправности были сняты дополнительные показания, при этом ротор был сдвинут на несколько градусов.

 

Найдены неисправности ротора двигателя

Как было замечено, скорее всего, имело место несколько неисправностей ротора двигателя, поскольку показания неисправностей следуют за изменением положения ротора.
Кроме того, показания импеданса и индуктивности не следуют друг за другом, что указывает на плохое состояние обмотки (подтверждено предыдущим тестированием частичного разряда).
На основании того, как быстро сработала защита двигателя, был сделан первоначальный вывод: либо произошел катастрофический отказ обмотки статора, либо возникла проблема с одной из вторичных цепей.
По результатам двух тестов ALL-TEST IV PRO™ были определенно выявлены неисправности обмотки ротора.
После разборки для дальнейшего поиска неисправностей было обнаружено, что четыре из 36 катушек ротора полностью закорочены, а еще две закорочены менее сильно.
Для того чтобы оборудование заработало, четыре запасные катушки были использованы для запуска двигателя, в то время как были разработаны планы по перемотке двигателя во время следующей плановой остановки.
Испытания вторичных (роторных) регуляторов показали, что они были повреждены в результате короткого замыкания ротора, что привело к быстрому отключению двигателя.
Эта цепь также была отремонтирована.  

Избежание затрат

Прибор ALL-TEST IV PRO™ был использован для выявления неисправности, из-за которой критически важное оборудование было отключено более чем на сутки, в то время как для устранения неполадок использовалось другое оборудование.
Неисправность была обнаружена только после использования ALL-TEST IV PRO™ в течение 45 минут.
Потеря времени составила несколько миллионов долларов потерянного производства.
При последующей неисправности прибор ALL-TEST IV PRO™ был использован для проверки приемлемого состояния двигателя перед запуском, и для получения точных результатов потребовалось всего несколько минут, что позволило быстро вернуть двигатель в эксплуатацию.  

Заключение

ALL-TEST IV PRO™ позволил получить полное представление об электрическом состоянии двигателя, определить наличие неисправностей ротора двигателя с минимальными потерями времени на поиск и устранение неисправностей.
Поскольку оборудование было отключено от сети, единственным оборудованием, способным выполнить этот тип тестирования, был анализатор электрических цепей двигателя.
Периодическое тестирование с помощью ALL-TEST IV PRO™ позволило бы выявить неисправность, возникающую с течением времени, раньше, чем любой другой метод тестирования.