(国家电投集团江西电力工程有限公司南昌分公司 江西省南昌市 330039)
摘要:由于当地热带雨林气候,炎热多雨,空气湿度高,储存条件差,一些电机定子线圈受到湿气的影响,甚至出现积水现象。由于公司没有专门的电机烘干设备,送出维修也很麻烦,进而影响电机的试验和分试运行。
关键词:运行;干燥电流;理论计算;检修;排水泵;
根据排水泵控制系统的实际情况。论述检修排水泵设计的目的是为在机组大修或流道检查时将涡壳内残留枘}出,便于检修人员作业。
一、电动机严重受潮原因分析
由于该泵站受场地条件限制,泵站采用地上1层、地下2层布置,以解决泵站场地狭小的问题。吸水池布置在厂房内,池体过小没有库容,为了扩大库容,故利用水泵层兼作吸水池,电机层通过检修孔、吊物孔、人行通道与吸水池相互连通。虽然汛期过后,工作人员把吸水池清理干净,排干集水,但在每年高度潮湿天气,大量的潮气从吸水池涌出,水蒸气在窗户玻璃、墙壁、电动机表面大量凝结,厂房极度潮湿,而且延续时间又长。由于环境恶劣,通风条件差且汛期过后电动机长时间不运行,加上电动机的结构为立式防滴式自通风结构,在此环境下电动机很容易受潮,从而使电动机绝缘电阻降低,严重影响了设备的安全运行。电动机绝缘电阻降低的原因是多方面的:绕组受潮或被水淋湿;绕组绝缘粘满粉尘、油垢;电动机接线板损坏,引出线绝缘老化破裂;绕组绝缘老化等。经过上述分析发现,受潮是导致该站电动机绝缘电阻降低的主要因素。
二、案例分析
1.电机运行情况。检修排水泵电机只有在机组检修时才运行,机组正常运行时检修排水泵电机一直处于停用或备用状态,在正常状况下,机组检修累计时间不会超过60天。由于电机一直处在恶劣环境中,电机在停用时非常容易受潮,导致线圈主绝缘降低,一旦需要检修排水泵运转时,电机绝缘强度不够,容易使电机烧损。因此,保证检修排水泵房电气设备的安全可靠,对于电站来说至关重要。
2.检修排水泵电机控制原理图,电机干燥控制电源采用220V交流电源,电机干燥主回路电源与控制电源一致。
3.电机干燥系统工作原理。如图1所示,KTl(K他、KT3)为时间继电器的辅助接点,其时间继电器并接于电机控制回路的启动继电器回路。当电机在停运时,其接点闭合;电机运行时,其接点打开。电机控制回路为延时启动,瞬时停止。时间继电器设计主要作用为瞬时打开,延时闭合,目的是要在电机启动时,在电机主回路未断开之前,时间继电器瞬时动作,将电机干燥系统的低压回路切除;电机在停运时,电机主回路瞬时断开,时间继电器延时闭合,将电机干燥系统的低压回路投入。防止电机主回路与电机干燥系统电气主回路接通,通过降压变压器反送电,出现过电压,烧损与电机干燥回路连接的电气设备。(1)手动操作回路。在确定电动机在停用时,合上K7开关,干燥系统操作回路手动、自动切换把手SAl切换为手动,先将K4(K5、K6)开关合上,再将K1(K2、K3)开关合上,按下合闸按钮sBl,合闸指示灯HLl亮,控制回路接通,接触器KMl伥M2、KM3)励磁,KMl(1(M2、KM3)主触头闭合,电机干燥系统投入。电机干燥系统停运时,按下跳闸按钮SB2,跳闸指示灯H也亮,控制回路断开,接触器KMl僻M2、KM3)失磁,KMl(KM2、KM3)主触头断开,电机干燥系统退出。(2)自动操作回路。干燥系统操作回路手动、自动切换把手SAl切换为自动,电机停运时,时间继电器KTl(KT2、K13)失磁,接点闭合,合闸指示灯HLl亮,控制回路接通,接触器KMl(KM2、KM3)励磁,接点KMl依M2、KM3)闭合,电机干燥系统投人。电机启动时,时间继电器KTl(K他、Krl3)励磁,接点打开,跳闸指示灯HL2亮,控制回路断开,接触器KMl张M2、KM3)失磁,接点KMl(KM2、KM3)打开,电机干燥系统退出。
三、处理措施
如果因受潮而引起电动机绝缘电阻偏低,一般都要对电动机进行烘干处理。对电动机烘干处理常用下面几种方法。
1.外部干燥法。(1)烘房(烘箱)干燥法。烘房通常用耐火砖砌成,烘箱通常用钢板焊成。将发热元件装在靠近烘房两面侧壁,发热元件外面用铁皮罩住。加热过程中,必须用温度计监测烘房温度,不能让烘房温度超过绕组绝缘等级允许的最高耐热温度,而且烘房(烘箱)顶盖上应留有排气孔以便潮气排出。(2)灯泡干燥法。对于容量较小、受潮较轻的电动机,可采用普通灯泡进行烘干。把一只或数只大功率白炽灯泡放入电动机定子腔内将其烘干。注意不要使灯泡太靠近绕组线圈,以防烤坏线圈。可在电动机外壳盖上帆布等物进行保温。可用木箱或铁皮箱,上面开有出气孔和安插温度计插孔,箱内装置红外线灯,利用红外线灯照射绕组进行烘干(可用改变灯泡数或灯泡功率来调节箱内温度)。
2.内部干燥法。(1)电流干燥法。用三相自耦调压器把约为电动机额定电压的7%~15%的电压加在定子三相绕组上,或用电焊机、单相调压器将约为电动机额定电压的20%~40%的电压加在互相串联起来的定子三相绕组上。电流控制在电动机额定电流的50%~70%左右(通常每千瓦电动机取1 A);若用直流则可稍高,但不宜超过额定值的60%~80%。由此,使绕组发热来进行干燥。干燥时,必须密切注意绕组温度,及时调整电压、电流。由于各种电动机的具体情况不尽相同,一般干燥电流应以定子绕组通电时间为3~4 h,铁心温度达到70~80℃为宜。使用的调压器(或电焊机)容量必须足够大,其容量可按下面的公式计算:
式中,——调压器(电焊机)容量,kVA;——电动机额定电压,V;——电动机额定电流,A。
(2)涡流干燥法。涡流干燥法是利用交变磁通在定子铁芯中产生的磁滞损耗和涡流损耗使电动机发热到所需的温度而进行干燥的方法,又称为铁损耗干燥法。铁芯中的磁通是由临时穿绕在定子铁芯和外壳上的励磁线圈产生的。此法适宜让较大型的电动机干燥,其优点是耗电量较小,比较经济。励磁线圈的参数需通过计算确定。根据实际情况,我们用直流电焊机干燥法对电动机进行烘干。把电动机三相绕组互相串联起来,串一只直流电流表用于监视电流,接可控硅整流弧焊机,电焊机型号ZX5-400,额定输入电源为3~380/50 Hz,额定输入容量为26 kVA,额定输出电流为400 A,额定输出电压为36 V,输出电流范围为80~400 A。经计算满足要求。经过烘干后,电动机绕组绝缘电阻值稳定在一定范围内,其电阻值应大于下式的计算值:
式中,R——电动机绝缘电阻,MΩ;——电动机额定电压,V;——电动机额定功率,kW。
干燥过程中,电动机绕组的绝缘电阻最初是上升的,随着绕组的温度提高和潮气大量扩散,绝缘电阻又会下降,然后再逐渐回升,在最后3~5 h内趋于稳定或稍微上升,干燥结束。经过烘干,4台电动机绝缘阻值已达到安全运行的技术要求,为我们节约了不少的人力、物力、财力,为汛期工作做好了充分准备。
总之,电动机虽然经过了烘干处理,但由于电动机长时间不运行,所处环境恶劣,电动机很容易再次受潮。在条件允许的情况下,为了防止潮气侵入,对一些孔洞可加盖板,人行通道加封闭的门,增加通风设施,以利于排除潮气和通风。电动机用防水帆布罩盖严,可用布料或麻袋裹装生石灰后放在帆布罩内吸潮气,以保持电动机干燥。
参考文献
[1]文敏,基于电厂检修排水泵电机受潮问题的探讨.2018.
[2]刘其臻.关于电厂检修排水泵电机受潮问题的探讨.2019.