降低高压电机加油导致的温升的一些讨论

发表时间:2020/12/8   来源:《中国电业》2020年21期   作者:张国林
[导读] 在高压电机日常维护工作中,滚动轴承的补油换油是保证轴承润滑质量的重要工作之一
        张国林
        江西大唐国际抚州发电有限公司,抚州344000
        摘要:在高压电机日常维护工作中,滚动轴承的补油换油是保证轴承润滑质量的重要工作之一,在加油过程中,各人的手法不同,加油工艺差异会导致轴承温升不同,如果一次加的太多,太急,往往会导致电机轴承温度异常升高至温度保护设定值附近,此时需派人员对电机轴承进行物理降温,若电机轴承温度迟迟不能下降,在极端情况下可能造成保护动作,电机跳闸,影响机组出力,将对机组稳定运行造成极大恶劣的影响,本文介绍了电机加油的一些注意事项,并提出了加油的规范标准,值得各厂参考。
        中图分类号:TM92                        文献标识码:A
        关键词:高压电动机日常维护;轴承温升;

                        

        一.背景
        在日常高压电机维护加油时,往往会导致电机轴承温度异常升高至温度保护设定值附近,此时需派人员对电机轴承进行物理降温,某厂高压电机数量众多,有32台之多,若每次加油都派专人降温,将是巨大的工作量浪费且不利于日常维护工作开展,无法多台设备同时加油。更重要的是若电机轴承温度迟迟不能下降,在极端情况下可能造成保护动作,电机跳闸,影响机组出力,对机组稳定运行造成极大恶劣的影响:每停1台重要风机(一次风机,送风机),将影响负荷50%,每多停1台磨煤机,影响负荷20%!生产上急需一种规范电动机加油,避免电机加油温升超过允许值的方法。
二.温升要求
        对于电机温升来说,有两个考虑,一是电机温升不能导致温度绝对值超过温度保护设定值(85℃报警,95℃跳闸),这个值在夏天环境温度高达40℃的情况下,极限为45℃,而在冬天环境温度普遍偏低的情况下,可以适量放宽,极限在60-70℃之间,另一个考虑是短时温升过快对整个轴承,电机系统的影响,过快的温升导致轴承各处膨胀差异增大,电机主轴回转精度降低,进一步加快温升导致恶性循环,因此综合考虑,并且考虑到测量的误差和裕度,不论冬夏,轴承的温升都应控制在40℃以下。
三.造成温升的原因
        造成电机温升的要因众多:在电源方面,电压过高或过低都会导致电流增大,电压过高,磁通严重饱和,导致激磁电流激增;电压过低,如负载不变,转子为保持相同电磁转矩迫使电流增大;在电机自身方面,轴承磨损失效、装配不良主轴弯曲、跑套等均会导致发热量增大;润滑这方面,油脂纯度低、混入杂质、混油或油脂变质、质量差也可导致产热增加,散热降低;在散热方面,电机运行需保证周围通风条件良好,风扇完好,变频电机需装设专门的工频散热风扇以保证风量;在人员方面,每个人的加油手法不同,加油速度快,一次给油过多,加油时未打开排油孔排除废油,加油时混入杂质等均会增加温升。
四.油脂介绍
        电机油脂,又称润滑脂,在轴承内主要起降低机械摩擦,防止机械磨损的作用.同时还兼起防止金属腐蚀的保护作用,及密封防尘作用,另外还有一定的防止金属生锈或腐蚀保护性作用。润滑脂由基础油,稠化剂及添加剂组成,基础油是润滑脂的基础,是起润滑作用的物质,稠化剂使油脂粘稠度增加,将润滑油变成半固体状或固体状的物质以相对固定的方式储存在轴承室内,而添加剂可以赋予润滑脂抗磨,抗极压,抗氧化等特殊性能,使润滑脂适应不同的需求。相比油润滑,使用润滑脂可以长时间不用增加供脂(密封),具有润滑系统规模小且简单,密封装置简单,对脂的需求量小等优点,广泛适用于电机等滑动件的润滑。


        常见的基础油多为(低粘度~高粘度)石蜡系列、环烷烃系列矿物油或合成油;稠化剂有钙皂基、锂皂基、复合锂皂基,其中锂基脂以良好的抗水,机械安定性,防锈氧化安定性,多用途长寿命,宽使用温度(-20~120)的优异性能成为主流,添加剂按用途不同按需求添加,添加长链脂肪酸可以减少金属表面的能量和分子膜之间的剪应力,降低摩擦系数,添加磷化合物,有机金属化合物提供抗磨性,添加硫化合物,卤素类化合物提高重荷载下的性能,降低摩擦,防止烧结,添加石墨,二硫化钼,聚四氟乙烯等提高极端苛刻条件下的润滑性能。
        在电机日常维护中,加油往往是导致温升的重要原因之一,所加的油脂类别与质量都可能会造成电机温升。目前我厂高压电机使用的润滑脂有三个型号,循环水泵电机使用的是有优秀极压抗磨性能,摩擦系数低,承载能力强的二氯化钼锂基脂以因对循泵负荷高,转速低的特点;引风机、送风机使用的是具有广泛优异性能,抗水、防锈、防氧化、具有机械安定性,多用途长寿命,宽使用温度的美孚3号润滑脂,进口的英格索兰空压机使用的是SKF通用锂基润滑脂LGMT 2型。经检查核对,所加油脂型号无误,加油技巧则成为控制温升的有效手段。
五.制定措施
        电机温升的原因虽众多,但就现场实际而言,电源、电机本身、散热情况变化不大,大多数是加油手法不同而导致的温升差异,为保证加油质量,需要遵循一定的加油技巧,根据现场实际总结原因和应对措施如下:
        1. 确认油脂型号:添加润滑脂之前,应该仔细核对电动机所需添加的润滑脂型号和手动加油枪筒体所标注的润滑脂型号是否一致,确认相同后方可进行润滑脂添加工作。最简单的判别方法为观察油脂颜色,感觉油脂粘稠程度,二氯化钼锂基脂为灰黑色,粘稠度不高,美孚3号润滑脂为浅蓝色,颜色透亮,粘稠度不高,而3 号锂基润滑脂从外表看为黄褐色,颜色稍浅,粘稠度较高,在手上不易擦除。
        2.保持油脂清洁:添加润滑脂前,应先把电动机加油管管口和加油枪管口清洁干净,防止把粉尘和异物混入油脂中,清洁完后再将加油管管口的封口螺钉拧下,方可对接管口添加润滑脂。加完油脂后,加油管管口的封口螺钉应及时拧上。
        3.控制加油量:加油时应注意加油量,避免加油过多导致热量积累无法及时通过运动的油脂带出导致温度过高,通过控制单次加油量,通过2-3次完成一个加油周期内的给油脂工作,以免热量累积。
        4.保持排油通道畅通:在添加润滑脂前,仔细检查电动机排油管道是否通畅,确认畅通后再对对电动机轴承添加润滑脂,以防止管路堵塞,造成轴承内润滑脂过多,摩擦力矩增大,温升过大过快,使轴承受损;如发现排油管道不畅,存在表面结膜堵塞,造成废油脂不能正常排出的现象,可以考虑将电动机轴承外盖排油孔下端处排油管拆下,对堵塞处进行疏通后装回,装回时要将排油管接油口与轴承外盖排油孔下端出口调整到相互对齐,以防堵塞油道。
        5.未及时采取有效的降温措施,对于一些容易导致温升过高,超过70℃的电机,应密切关注温升,在温度达到60℃之前架好风扇,这样,最终温度不会超多70℃,值得一提的是,在夏季高温时刻,又或者电机本身质量差,加油易导致温升且润滑质量差必须补油的情况,人力成本不是首要考虑因素,如何避免加油的温升过高,触发温度保护才是当务之急,此时,就需要提前做好假设风扇,采取各类物理降温的准备。
六.结论
        通过以上措施,可以有效的降低加油需人工抬风扇的次数,节约工时,提高经济效率,更重要的是,减少触动温度保护电机跳闸的可能,以避免更大的损失。然而电机加油温升是一个综合问题,电机自身质量,装配,长时间运行导致轴承性能劣化,人员加油技巧差异等一定程度上都会影响加油的效果,温升的大小随之改变,因此控制温升需要“对症下药”,不同情况不同处理。希望笔者分享的的经验有助减少同行业人员对于电机温升的困扰。
        
参考文献
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