高压电动机安全运行常识

浅析高压电动机变频运行温升

前言：

我厂2×330MW机组每台机配有两台定速凝结水泵，其型号参数如下表：

凝结水泵

系统配置的两台凝结水泵容量与扬程均有较大裕量。机组运行时，除氧器水位调节阀在0～50%间，有较大节流损失，电机电流在90～125A。为降低机组能耗，我厂决定采用变速调节，利用高压变频器改变水泵电机驱动电源的周波，实现无级变速，满足除氧器水位调节。改造方案采用“一拖二手动旁路”，一台变频器供两台凝结水泵，通过旁路柜的高压刀闸切换。在变频方式下，凝泵通过变频器的逆变输出，控制电动机的转速，达到控制凝泵的转速的目的。本次改造不涉及电机冷却系统，电机冷却仍为转子自携同轴风扇冷却。

1 变频改造前后工况

变频改造前后，电机及水泵主要参数见下表：

2 变频改造前后损耗分析

电动机运行时本体温升，主要与电机的各种损耗产生的热量有关系。电机损耗主要有：定子铜耗pcu1 ，定子铁耗pfe ，转子铜耗pcu2，机械损耗pmec，附加损耗pad 。

小电机各种损耗见下表：

将定子铜耗，定子铁耗，转子铜耗，附加损耗这4种发热损耗之和称为发热总损耗。通过实例，发现对于大型电机，随着功率增大，定转子铜损耗下降到发热总损耗的35～50%，铁芯损耗相反增加到发热总损耗的26～38%，附加损耗增加到发热总损耗的21～35%且功率足够大时超过定转子铜损成为发热损耗第一因素。

我厂凝泵电机额定功率为1120KW，效率93%，在变频方式下运行定子铁芯损耗和附加损耗增大，机械（主要为风摩）损耗减小。为了方便分析将凝泵电机各损耗取中值列如下表：

3 变频改造前后散热分析 根据热力学第一定律，即能量转化和守恒原理：体系在过程前后的能量变换ΔE应与体系在该过程中传递的热量Q与功W相等，即ΔE=Q+W。且根据发热体能量平衡方程式，发热体温升θ=θ0+（θ∞-θ0）（1-e1/T t ），实际上t=（4～5）T温升已接近稳定值。当t=4T，θ=0.982θ∞。（θ∞：稳定温升 θ0：初始温升）。对于电动机，即发热体产生的热量Q=电机通风量Qm带走的热量时，电机温升为稳定温升。

《装备制造技术）２０１２年第２期　

高压交流电机常见故障分析及预防措施　

田建国。屈凯　

（山东石横特钢集团有限公司轧钢厂，山东肥城２７１６１２）　

摘要：对高压交流电机常见故障进行了分析，并着重介绍了轴电流产生的原因及预防措施，从而使高压交流电机故障　快速有效地排除。　关键词ｉ高压电机；故障分析；轴电流　

中图分类号：ＴＭ３４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１２）０２—０１０５—０３　

高压电机是指额定电压在１　０００　Ｖ以上的电动　

机，常使用的是６　０００Ｖ和１．０万Ｖ电压等级，其优点　

是功率大，承受冲击能力强；缺点是惯性大，启动和　

制动都困难，一般可以用以驱动轧钢机、卷扬机、风　

机、水泵等机械。　

山东石横特钢集团有限公司小型车间使用的高　

压电机，有ＹＲ　１３５０—１２一１０　ｋＶ　１３５０　ｋＷ、ＹＲ１２５０　

—１２—１０　ｋＶ　１２５０　ｋＷ、ＪＲ４００—６—１０　ｋＶ　４００　ｋＷ这几　

种，前两种为座式轴承、标准封闭长轴式，后一种为　

卧式机座、开启式。　

１　高压电机故障分类　

高压交流电机在运行时，由于使用维护不到位，例　

如长期严重过负荷运行、频繁启动、电机内部积灰较　

多，绕组吸潮、机械部件损伤等，都有可能发生故障。　

电动机的故障一般可分为以下几类：　

（Ｉ）由机械损伤原因引起的绝缘破损。例如轴承　

损坏，电机内部积灰过多，剧烈振动，异物掉人定子　

绕组而引起绝缘破损，从而使电机绕组绝缘击穿造　

成故障；　

（２）由于绝缘材料的强度低，引起的绝缘击穿。　

例如电机的相问短路、绕组的匝间短路、相与外壳接　

地短路等故障；　

（３）由于长期严重过负荷，而造成的绕组故障。　

例如电动机的频繁启动、所带的机械负载大大高于　

额定值、缺相运行、所带机械负载机械卡阻或损坏　

等，均会造成电机绕组故障。　２高压电机定子故障　

山东石横特钢集团有限公司小型车间的高压电　

机，拖动的都是轧机负载，由于厂房设计原因，使高　

压电机和配电柜在同一室内，且无隔离措施，造成电　

四川普什醋酸纤维素有限责任公司作业文件 编 号： G/PC-JS-XX-2010

高压电气设备检修规程 修改状态： A/0

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1 高压电动机的运行维护规程

一、目的

高压电动机是企业重要的电气设备，高压电动机的安全运行，关系到工厂的设备和人身安全，为了保证电动机的安全稳定运行，特制定本运行维护规程。

二、范围

适用于运行工厂的高压电动机的运行维护管理。

三、内容

1、运行中的点检及维护（周期为每日）

严格按照高压电机使用说明书要求，运行中，不仅对电机的运行电流、绕组温度等进行监控，还要通过“看、听、摸、闻”来辨别电机运行状况，以进一步拟定电机的定期检修计划。

1.1看：

1.1.1运行巡检，每日一次，并在巡检记录上记录巡视情况。

1.1.2日常现场点检中，检查电机外观情况，有无渗漏油，电机冷却装置工作状况；

1.1.3检查滑动轴承润滑情况，油位是否准确，甩油环工作是否正常。

1.2听：

1.2.1用听音棒听滚动轴承的运转声音，检查轴承的润滑及磨损状况有无变化；

注意:滚动轴承一定要按加油量、加油周期、规定的品牌进行加油，加油时必须在电机运行时进行；当巡检时发现轴承有缺油现象，四川普什醋酸纤维素有限责任公司作业文件 编 号： G/PC-JS-XX-2010

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2 也必须按上述要求进行补油。

1.2.2检查电机有无电磁异音或机械摩擦声。

1.3摸：

1.3.1用手感觉电机的机体和轴承温度变化情况；

1.3.2检查电机进、出风温度，以判断电机冷却风道是否堵塞；

1.3.3检查电机振动情况，必要时做在线振动的测定。

其中：轴承横向双幅振动不得超过下列数值：

电动机级数 2级 4级 6级 8级 10级 12级以上

允许振动量 0.06 0.09 0.10 0.12 0.16 0.20

高压电动机运行巡检规程

一、所有高压电动机正常运行中不得超过铭牌规定的额定数据运行，每4小时巡检一次。

二、电气岗位人员在巡检中，认真准确记录电机电压（励磁、电枢）、电流（励磁、电枢）、负荷情况、转速、各部分的温度等参数。

三、检查电机旋转方向是否正确，辅助启动装置是否退出，地脚螺栓、各连接螺栓有无松动等。

四、检查滑动轴承润滑情况，带油标的油位是否合适，甩油环工作是否正常，有无漏油等；现场稀油站运行、各种仪表显示是否正常等。

五、带集电环电机，检查电刷的下陷状况（以刻度线为准），运转中碳粉堆积情况，是否需要及时清灰，检查刷握、刷辫等有无变色等异常。

六、检查电机有无电磁异音或机械摩擦声，用听音棒听电机轴承的运转声音，确认轴承的润滑及磨损情况。

七、用测温枪测量电动机本体、轴承温度，如发现温度超过正常值，立即检查电机通风散热情况、负载状况，同时对轴承进行认真检查，确保润滑状况良好。

八、检查电机振动情况，如果振动值明显超过正常运行值，应立即汇报并安排检测监控，查找振动原因，及时处理。