滕志庆 罗宏刚
(1辽宁冶金职业技术学院 辽宁本溪)
(2本钢设备维护检修中心 辽宁本溪)
本钢炼铁厂75m2烧结机主抽风机为沈阳电机股份有限公司生产的T2000-6型同步电机(电机功率2600kW、额定电流174A、额定电压10kV、额定转速1000r/min、额定励磁电压91.5V、额定励磁电流317A),采用水电阻降压异步启动方式,最大启动电流可控制在3.5倍额定电流左右。风机工作一段时间后,经常出现再启动时不能牵入同步(连续启动3次),从变电所电脑显示数据看有时为电机过电流跳闸,有时出现启动超时跳闸。
(1)电气和机械检查。当启动同步电机发生跳闸后,由电脑趋势图看不出实质问题(跳闸时的电流大于电脑趋势图设计的电流最大值),无法查证跳闸时电流真实值。故障发生后,首先检查电气方面,确认供电线路、启动装置、灭磁单元和水电阻等均属正常;检查机械方面也均正常,据此排除由电气和机械故障引起的跳闸。
(2)电机检查。分解、检查电机,排除由定子绕组短路、断路等定子故障导致的启动力矩不足引起跳闸。发现该电机结构设计较为特殊,转子励磁磁极的极掌上没有明显的启动绕组(鼠笼条),而是利用转子磁极端盖形成大的鼠笼条完成异步启动。而且发现转子磁极端盖螺栓焊点有熔化现象,磁极端盖与铁芯接触面间已出现多处电流熔化痕迹,据此判断这是电机启动跳闸原因。
同步电机启动时,启动绕组中将产生较大感应电流,启动导条和端环因受热而急剧膨胀,但启动时间很短,热量不易散出,大型同步电机启动一次,启动绕阻温度短时间内会升高到300℃以上。电机启动过程中,由于启动绕组鼠笼条两个方向膨胀不一致而受很大温度应力,该应力易造成鼠笼条开焊和断条。对于励磁磁极极掌上嵌有启动鼠笼条的同步电机,因鼠笼条固定在槽中,温度应力对鼠笼条造成的伤害相对要小;但采用磁极盖做鼠笼条的同步电机,其磁极盖靠螺栓与铁芯固定,温度应力易导致螺栓松动,使磁极盖与铁芯接触不可靠,气隙增大,更容易造成鼠笼条断裂,形成恶性循环。因此判断同步电机不能启动的原因是转子磁极端盖螺栓焊点熔化及磁极端盖与铁芯接触面间多处熔化,导致鼠笼条受电磁力减小,而且磁极端盖与铁芯接触面间的螺栓松动,造成磁极端盖与铁芯接触不牢(相当于启动鼠笼条断条)。
在磁极端盖螺栓焊点熔化处及磁极端盖与铁芯接触面间出现的熔化处进行补焊,研磨磁极端盖与铁芯接触面,确保其充分、牢固接触,使启动鼠笼条产生足够启动力矩。处理后,同步电机启动正常。
采用磁极盖做鼠笼条的同步电机,在日常进行预防性的检查和维护中,应经常紧固磁极端盖与铁芯间的螺栓,可消除故障隐患,确保电机安全、可靠运行。
1 金续曾.电机故障处理实例[M].北京:中国电力出版社,2003
2 许晓峰.电机及拖动.北京:高等教育出版社,2005