大型交流異步電動(dòng)機(jī)軸電流的危害與防治

1、 大型交流異步電動(dòng)機(jī)軸電流的危害與防治 大同二電廠裝機(jī)容量為6×200 MW，其中5，6號(hào)機(jī)為國內(nèi)首批空冷式機(jī)組，與之相配套的循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)為匈牙利生產(chǎn)的立式電機(jī)，型號(hào)為FVKO 906 M16，額定功率為1 200 kW。與14號(hào)機(jī)濕冷機(jī)組循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)不同之處是電機(jī)采納滾動(dòng)軸承，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)有2盤導(dǎo)向軸承(型號(hào)為NU238)和1盤推力軸承(型號(hào)為29340E)，導(dǎo)向軸承潤滑脂原為二硫化鉬現(xiàn)為XO(倍力)潤滑脂，推力軸承潤滑油為20號(hào)透平油。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸上部安裝一個(gè)巨大的風(fēng)扇，靜子圓周設(shè)有通風(fēng)散熱管。 1 存在問題 5，6號(hào)機(jī)循環(huán)泵共配5臺(tái)電動(dòng)機(jī)，每機(jī)2臺(tái)，1臺(tái)備用。從1989年投產(chǎn)到1

2、999年電動(dòng)機(jī)運(yùn)行基本良好。但此后運(yùn)行狀況逐步變差，如檢修后的電動(dòng)機(jī)，在運(yùn)行一段時(shí)間后消失特別聲音，且聲音逐步增大，不得不換用備用電動(dòng)機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，5，6號(hào)機(jī)循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)1998年檢修2次，1999年4次，2000年7次，2021年9次，2021年8次，2021年10次。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行周期越來越短，造成檢修工作量劇增，材料消耗增大。特殊是電動(dòng)機(jī)每次檢修需更換3盤SKF進(jìn)口軸承，價(jià)值近2萬元，占用日常維護(hù)費(fèi)用的很大一部分。更為嚴(yán)峻的是循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，已經(jīng)影響到5，6號(hào)機(jī)組的平安、穩(wěn)定長周期運(yùn)行。 2 緣由分析 經(jīng)分析討論，認(rèn)為循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行周期縮短是由于軸承受損所致，而造成循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)軸承受

3、損的主要緣由為，磁通脈動(dòng)造成的軸電壓累積，使油膜擊穿形成軸電流，軸電流持續(xù)不斷地對(duì)軸承內(nèi)圈放電，導(dǎo)致軸承滾道產(chǎn)生麻點(diǎn)，這種損害不斷擴(kuò)大，在滾道上形成搓板狀的傷痕。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的特別聲音特別明顯，只得換用備用電動(dòng)機(jī)。此外由于電動(dòng)機(jī)的多次檢修，風(fēng)扇互換及緊力面的磨損等緣由造成風(fēng)扇動(dòng)平衡不好，從而加劇了軸承的損壞。另外，如檢修工藝不合理，檢修后中心找得不正，也會(huì)影響電動(dòng)機(jī)軸承的使用壽命。依據(jù)理論分析，軸電流流經(jīng)下軸承的回路被切斷后，將會(huì)通過上部和中部軸承構(gòu)成回路，造成中上部軸承的損害。為了驗(yàn)證對(duì)軸承損壞緣由的推斷，在運(yùn)行時(shí)間最短、軸承損壞最明顯的3號(hào)電動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)： (1) 2021年12月，3

4、號(hào)電動(dòng)機(jī)檢修時(shí)用事先加工好的絕緣套替換了原來的下軸承套。 (2) 2021-01-05，將3號(hào)電動(dòng)機(jī)安裝在6號(hào)機(jī)2號(hào)循環(huán)泵上。運(yùn)行3個(gè)月后，因聲音特別，被更換下來。解體檢修時(shí)發(fā)覺，下部軸承完好無損，中上部軸承連續(xù)受到損害。 (3) 將該電動(dòng)機(jī)修復(fù)后， 于2021-04-05，安裝在6號(hào)機(jī)1號(hào)循環(huán)泵上，2021-07-21，該電動(dòng)機(jī)因聲音特別被換下，解體后檢查結(jié)果與上次一樣。 經(jīng)過2個(gè)運(yùn)行周期的檢驗(yàn)，發(fā)覺以前受損最重的下軸承安穩(wěn)無恙，而受損稍微的中間軸承卻消失了嚴(yán)峻的損害，上推力軸承的受損程度與以前相當(dāng)，確證了軸電流損害軸承的觀點(diǎn)。 3 改進(jìn)措施 (1) 由圖1可以看出，轉(zhuǎn)子軸電壓可以通過3盤軸

5、承與靜子端蓋、靜子鐵芯等形成閉合回路，只要切斷任意2只軸承的電流通道，閉合回路就不能形成。上部推力軸承浸在透平油中運(yùn)行，沒方法對(duì)其絕緣，因而只能對(duì)中部和下部軸承進(jìn)行改造。首先，在中間軸承小端蓋與電機(jī)上端蓋之間加絕緣，即將小端蓋結(jié)合面車去2 mm，加入2 mm厚的絕緣墊，小端蓋外圓包3層玻璃絲帶刷膠，螺栓套絕緣管并加絕緣墊。其次將下部軸承套更換為絕緣套，螺栓包絕緣加絕緣墊，下部軸承甩油盒加絕緣墊。 (2) 改進(jìn)安裝工藝，確保電動(dòng)機(jī)無安裝偏心等工藝問題。 (3) 加工制作簡易的風(fēng)扇找靜平衡裝置，對(duì)5臺(tái)電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇進(jìn)行找靜平衡工作。 2021年8，9，11，12月對(duì)5臺(tái)電動(dòng)機(jī)全部進(jìn)行了改造，效果明顯。2021年循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)檢修次數(shù)從上年的10次降為2次，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間明顯加長，以3號(hào)電動(dòng)機(jī)為例，從最長3個(gè)月增長到了14個(gè)月，改進(jìn)取得了明顯效果。 4