北京燃气能源发展有限公司设备管理部 杨帅
循环泵电机故障分析
北京燃气能源发展有限公司设备管理部 杨帅
水泵电机作为工业生产现场常见的一种用电设备,因其使用数量一般较多,发生故障频率相对其他设备较少的特点,那么本次就针对我公司项目的水泵故障进行分析解决,和大家分享一下此次故障的全过程,希望对大家有所帮助。
水泵;电机;缺相;三相触点;故障
生活热水循环泵:型号SLZ40-125,电动机功率:1.1kw,电压:380V,额定电流:2.5A,转速2950r/min,流量:6m3/h,扬程30m。
2号生活热水循环泵于2016年4月8日由外委单位进行检修,检查外观,清扫电机外壳,做一般性的检查;外壳接地检查;电动机解体,检查电机两端轴承密封、润滑、油脂、油量情况,检查轴承,更换润滑油及轴承;检查电机绝缘情况等,检修完成后即试车运行,各参数均正常,从4月8日检修完成一直运行到4月13日晚故障发生。
2016年4月13日晚19:40分,运行人员发现供水水温异常,供水温度58℃,回水39℃(正常回水水温应在40℃以上),项目运行人员立即前往换热间巡视,到机房内后闻到异味,并发现生活热水2号循环泵停止运行。
运行人员立即电话汇报项目经理,项目经理指示:“切换到生活热水1号循环泵运行”,项目人员到配电室将2号泵抽屉拉出,挂“禁止合闸牌”,并将1号泵合闸运行,保证供生活热水。
2016年4月13日晚20:08现场通过使用500VMΩ摇表进行遥测电机对地绝缘阻值,均正常。到中心配电室查看,生活热水2号循环泵抽屉的热继电器整定电流保护范围为7.5~11A。
2016年4月14日设备部及检修电机的外协单位到国润项目现场勘查,到现场后向项目经理介绍其检修背景,并询问13日晚上故障情况,查看了运行记录,并查看2号泵电机情况,然后到配电室查看抽屉情况,得知热继电器保护没有动作。随即设备部人员与外协单位将2号泵负荷线路断开,并合闸,使用万用表测量负荷触点电压,发现红相电压123V,黄、绿相压正常,初步判断红相缺相,然后断开电源,拉出抽屉,测量热继电器三相触点正常,在接触器吸合状态下测量三相触点,发现红相不通,初步判断为接触器故障。
下午将备用抽屉内的接触器、热继电器(保护定值范围为2.7~4A)更换到2号生活热水泵抽屉内,更换完成检查无误后,合闸送电,接触器吸合正常,使用万用表测量柜后出现静触头,发现依然是红相缺相,黄、绿相正常。断开电源,拉出抽屉进行检查所接线路,确认接线无问题,又将抽屉送回柜体,合闸送电,再次测量三相相电压正常,反复断开电源,拉出抽屉再推进抽屉合闸送电几次,测量相电压时有时无,判断是触头接触问题,拆下抽屉出线静触头检查无问题,查看抽屉动触头,发现红相触头较为松动,但没发现过热现象,故最后判断是抽屉动触头松动造成缺相,导致2号生活热水泵电机烧毁。
由项目部报应急采购,购买生活热水循环泵一台(原烧毁的电机与水泵为一体机),购置两个施耐德品牌接触器、两个施耐德品牌热继电器,保护范围2~4A、两个两开一闭辅助触点,到货后更换。另外1号生活热水泵要是在运行期间出现故障,可将锅炉补水泵拆下安装至生活热水循环泵位置做应急使用。
2015年4月15日,设备部提前安排外协单位人员、检修班人员做好随时更换水泵的准备,按照采购的通知,水泵预计15点左右到项目、设备部安排外协单位、检修班人员提前到位,供货商于16:50左右将生活热水循环泵送到项目部,设备部人员、检修班人员、项目部人员共同确认泵的参数、尺寸,确认无问题后进行更换,更换完成后,也将抽屉电源动触头、负荷动触头更换,于19:30分合闸送电试车,测得电机电流为2.5A,振动0.045mm,运行1小时后,电机温度为58℃,入口水压0.36,出口水压0.53,截止21:38试运行正常,2016年4月16日10:45分测量电机温度和振动正常。
当电机缺相后,电动机虽然尚能继续运行,但转速下降,其中B、C两相变为串联关系后与A相并联,在负荷不变的情况下,A相电流过大,长时间运行,该相绕组必然过热而烧毁。
电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场,但当缺一相电源后,定子铁心中产生的是单相脉动磁场,它不能使电动机产生启动转矩。因此,电源缺相时电动机不能启动。但电动机在运行中缺相后,电动机仍能运转,有害电流成分增大,最终导致绕组烧坏。
无论电动机是在静态还是动态,缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时,由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时,缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快、更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时,必须要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。