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水环式真空泵低压交流电动机烧毁的原因分析及处理

文章出处:田刚责任编辑:皖南电机查看手机网址
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人气:-发表时间:2016-07-22 10:22【

皖南电机导读】本文主要针对某热电公司150MW机组水环式真空泵低压交流电动机烧毁进行原因分析,同时提出预防措施,避免类似情况再次发生。

新疆某热电公司150MW机组2BWD353-0EK5冷凝器抽空机组配备的水环式真空泵,其工作及预备条件是泄露到电站冷凝器中的空气会降低其工作效率。冷凝器投入使用前(抽空操作)及运行中(维持操作)都必须将泄露空气抽除。水环式真空泵2BWD353-0EK5正是用于这一目的。

该闭环真空泵主要包括凯泉水环式真空泵和三相低压异步电动机、分离器、换热器、公共底座和管线。冷凝器接通时,空气从法兰接口,通过管线吸入水环式真空泵,此时系统入口阀开。空气携带部分泵工作液,通过排气管线排至分离器。在分离器内空气与水分离。空气已被压缩至大气压力,通过法兰口排出系统。止回阀用于防止泵突然停止时,空气返流回系统。通过法兰接口和补水电磁阀,新鲜水补充至分离器和泵内,直至达到规定的液位。工作液用于形成泵的水环。工作液通过管线,自分离器流入换热器,冷却后通过管线返回泵。

1事情经过

2014年10月11日14时32分,#1机监盘发现#1真空泵跳闸(曲线调取14时32分41秒电流从正常运行中的240A突升至303A,盘面无过流报警,14时32分42秒跳闸),#2真空泵联启正常。就地检查,#2真空泵运行正常。电气巡操人员就地检查#1真空泵电机本体正常,马达保护器显示接地保护动作(该电机前期多次出现过类似状况,经检查测试无异常),取#1真空泵电机电源,使用500V电动绝缘电阻测量表测量电机绝缘三相对地14Ω,合格。15时04分汽机运行人员启动#1真空泵,盘面显示真空泵跳闸,电流最高升至320A。电气运行人员就地检查电机本体接线盒引线有轻微冒烟、有焦糊味,检修人员手动盘真空泵,真空泵运转良好无卡涩。电气检修人员将电机接线盒打开拆除引线后,对电机三相定子绕组测绝缘对地为零,判断电机烧毁。该电机型号为Y2-355L2-10,额定功率160kW,额定电流333A,额定电压380V,额定转速为590r/min,冷却方式为IC411(全封闭,自带风扇冷却),F级绝缘。

2原因分析

⑴经查阅事故前5天的巡检记录,该电机振动值(双振幅)(mm)为0.05,符合检修规程标准要求,轴承运转声音正常,轴承运行温度70℃,真空泵及电机周边环境清洁无异物。可以排除振动、轴承问题、异物等原因导致的电机故障。

⑵从电动机解体观察分析:电动机绕组一相引接线有发热痕迹,引线发热老化,存在绝缘劣化击穿现象。

⑶此电机绝缘等级为F级,标准允许工作温度为155℃。日常电动机正常运行外壳温度为85℃,环境温度在35~40℃左右,对于F级绝缘电机,当环境温度为40℃时其允许温升为100℃。因此可以判断电机处在高温运行,电机线圈长期受热绝缘降低,最终造成绝缘薄弱部位击穿。夏季高温时依靠加装轴流风机对电机外壳进行强迫风循环来降温,线圈内部产生的热量散热较差,侧面印证高温对电机线圈绝缘的影响非常大。

3引起电动机发热的原因及解决的方法

⑴电机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰引起电机的发热。在中、小型电机中,气隙一般为0.2~1.5mm。气隙大时,要求励磁电流大,从而影响电机的功率因数;气隙太小,转子有可能发生摩擦或碰撞。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛,很容易使电机发热甚至烧毁。如发现轴承磨损应及时更换,对端盖进行更换或刷镀处理,比较简单的处理方法是给端盖镶套。

⑵电机的不正常振动或噪音容易引起电机的发热。这种情况属于电机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良、转轴弯曲,端盖、机座、转子不同轴心,紧固件松动或电机安装地基不平、安装不到位造成的,也可能是机械端传递过来的,应针对具体情况排除。振动会产生噪声,还会产生额外负荷。

⑶轴承工作不正常,必定造成电机发热。轴承工作是否正常可凭听觉及温度经验来判断。可用手或温度计检测轴承端判断其温度是否在正常范围内;也可用听棒(铜棒)接触轴承盒,若听到冲击声,就表示可能有一只或几只滚珠轧碎,如果听到咝咝声,那就是表示轴承的润滑油不足,电机应在运行3000~5000h左右换一次润滑脂。

⑷电源电压偏高,励磁电流增大,电机会过度发热。过高的电压会危及电机的绝缘,使其有被击穿的危险。电源电压过低时,电磁转矩就会大大降低,如果负载转矩没有减小,转子转速过低,这时转差率增大会造成电机过载而发热,长时间过载会影响电机的寿命。当三相电压不对称时,即一相电压偏高或偏低时,会导致某相电流过大,电机发热,同时转矩减小会发出“嗡嗡”声,时间长了会损坏绕组。

总之,无论电压过高、过低或三相电压不对称都会使电流增加,电机发热而损坏电机。因此按照国家标准,电机电源电压的变化应不超出额定值的±5%,电机输出功率可保持额定值。电机电源电压不允许超过额定值的±10%,三相电源电压之间的差值不应超出额定值的±5%。

⑸绕组短路、匝间短路、相间短路和绕组断路引起电机的发热。绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后,使两导体相碰,称为绕组短路。发生在同一绕组中的绕组短路称为匝间短路;发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。不论是那一种,都会使某一相或两相电流增加,引起局部发热,使绝缘老化损坏电机。绕组断路是指电机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。不论是绕组短路或断路都可能引起电机发热甚至烧毁。因此,发生这种情况后必须立即停机处理。

⑹物料泄漏进入电机内部,使电机的绝缘降低,从而使电机的允许温升降低。固体物料或粉尘从接线盒处进入电机内部,则会到达电机定子、转子的气隙之间,造成电机扫膛,直到磨坏电机绕组绝缘,使电机损坏或报废。如果液体和气体介质泄漏进入电机内部,将会直接造成电机绝缘下降而跳闸。一般液体和气体泄漏有以下几种表现形式:

①各种容器和输送管道泄漏、泵体密封泄漏、冲洗设备和地面等。

②机械油泄漏后从前端轴承盒缝隙中进入电机。

③与电机相连的减速机等油封磨损,机械润滑油顺着电机轴进入,在电机内部积聚后,溶解电机绝缘漆,使电机绝缘性能逐步


本文来源于《新疆有色金属》

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