姚志龙
(青海益和检修安装有限公司,青海 西宁 810100)
高压电动机的异常发热问题,一直是高压电动机日常维护和检修的重点。下文对引起高压电动机异常发热的原因进行分析。
运行中的高压电动机,其任何一相电压偏高都会导致相应相电流增大,引起高压电动机异常发热;任何一相电压过低均会导致电磁转矩降低。在负载转矩恒定的条件下,转子转数过低,转差率增大,将造成高压电动机过载而发热。
例如:2009年,某铝电公司炭素分公司球磨机高压电动机发热,运行人员数次调高温度报警点,温度仍持续上升,最后将高压电动机停机进行检查,发现发热根源在于三相电源电压不稳定。
应该采取的对策为:严格执行国家标准,控制电机电源电压的变化不超出额定值的±5 %、电机电源电压不超出额定值的±10 %,三相电源电压之间的差值不超出额定值的±5 %。
(1)因电源线路故障引起某相断电,接在该线路上的高压电动机就会缺相运行。
(2)断路器或接触器某相因偏电压烧毁或接触不良造成缺相。
(3)高压电动机进线老化、磨损造成的缺相。
(4)高压电动机某相绕组断路,或接线盒内某相接头松脱。
任何形式的缺相,均会导致运行中的高压电动机转矩下降,造成高压电动机过载发热。
应该采取的对策为:严格执行有关规范,敷设馈电线路;同时加强定期检查和维护,正确选用和安装低压电器和保护装置,预防高压电动机出现缺相运行。
2.1.1 润滑脂变质
长周期运行高压电动机将导致润滑脂变质,润滑效果下降,使得轴承之间油膜减少甚至消失,使轴承发热,严重时可能发生抱死故障。
例如:2011年,某铝电公司因基建施工,无法对1号脱硫系统氧化风机A高压电动机进行日常维护,造成该电动机轴承因润滑脂变质而发热,轴承温度瞬间升至120 ℃,造成抱死、堵转。
并且,同内径的轴承因线接触滚柱轴承的接触面积过大,比点接触滚珠轴承更容易发热。
2.1.2 轴承组装未严格执行检修标准
(1)轴承外圈与轴套、轴承内圈与轴颈配合间隙不合格,使得轴承在运行中跑外圈或跑内圈,造成轴承发热。
(2)轴承内外油盖加工或装配不合格。新加工的油盖因尺寸不合格,使轴承转动摩擦力增大,造成轴承温度升高。
2.1.3 润滑脂过多
高压电动机回装时,轴承室内润滑脂过多,阻碍轴承运转,引起轴承发热。
例如:2012年,某铝电公司1号炉乙引风机高压电动机轴承发热,温度高达72 ℃。究其原因在于:轴承室内加入过多润滑脂,长时间运行后使得润滑脂发热,轴承润滑油膜消失,从而引起轴承温度异常升高。
应该采取的对策为:
(1)加强日常巡检,对当期轴承及时进行动态维护,确保轴承润滑良好;
(2)严格执行检修标准,确保轴承配合间隙公差合理,减小轴承转动摩擦力,降低轴承发热量;
(3)严格控制轴承室内润滑脂的加入量,达到轴承室容积的1/3~2/3即可。
按照规定,三相异步电动机绕组绝缘耐热等级及对应温度如表1所示。
表1 三相异步电动机绕组绝缘耐热等级及对应温度
高压电动机允许温升为电动机实测温度与环境温度之差。引起电动机绕组发热原因是:粉尘从接线盒处进入高压电动机内部,堵塞电动机静子腔通风孔,影响正常散热,导致电动机绕组发热。
例如:2012年夏,某铝电公司电解铝分公司空压机高压电动机绕组异常发热,数次逼近报警点。经检查,粉尘进入高压电动机静子腔内,与高压电动机内部漏油形成油泥,堵塞高压电动机静子腔通风孔,引起高压电动机异常发热。
应该采取的对策为:根据高压电动机防护等级,加强防护,以防止物料进入高压电动机内部;同时坚持安全文明生产,改善高压电动机运行环境,以防止物料进入高压电动机内部引起高压电动机异常发热。
根据高压电动机启动机械特性曲线可知:高压电动机启动瞬间,电流是额定电流的6~7倍,启动瞬间产生正常情况下36~49倍的热量。当高压电动机负荷过高时,热量继续增加;当高压电动机堵转时,甚至可能烧毁高压电动机。
应该采取的对策为:
(1)高压电动机负荷过大,应减轻负荷或换大容量的电动机;
(2)根据高压电动机防护等级,加强高压电动机运行环境改善工作,严防颗粒物进入高压电动机内部,引起高压电动机扫膛、堵转;
(3)加强日常巡检,确保轴承运行质量,防止因轴承过度磨损造成高压电动机转子下沉引起的扫膛、堵转等故障。
其他非机械、电气故障也会造成高压电动机温度异常升高,严重时也可导致高压电动机高温烧毁。如环境温度高,高压电动机缺少风扇、风扇不完整或缺少风扇罩。
应该采取的对策为:
(1)强制冷却保证通风或更换风叶等,保证高压电动机的正常运行;
(2)及时更换高压电动机故障风扇、风扇罩,确保高压电动机健康稳定运行。
1 才家刚,等.电机使用与维修技术问答[M].北京:化学工业出版社,2009.