电动机安全运行措施

电动机安全运行措施（共7篇）

电动机安全运行措施 篇1

1 存在的问题

笔者经手检查维修过多台变频器控制的烧损电动机,拆开后,基本上都是局部匝间短路、相间短路及对地短路。为什么变频器已有完善的保护功能,电动机还会烧坏呢?这其中与哪些技术指标有关系呢?笔者现进行如下分析,供参考。

2 原因分析

在工频供电情况下,电动机绕组输入的是三相50Hz的正弦波电压,绕组产生的感应电压也较低,线路中的浪涌分量较小。

在变频供电的情况下,根据变频器的工作原理,其逆变部分将直流电压转换为三相交流电压,通过控制六个桥臂的开关元件导通、关断来实现三相交流电压的输出。因此,当变频器接入电动机后,实际频率为几到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。电压变化率du/dt的增加,使得电动机绕组匝间电压变化率du/dt很高,绕组电压分布变得很不均匀,电动机的供电条件由此变得“恶劣”了,使绕组匝间短路的故障增加,电动机故障率增加。变频器输出的PWM波形,在电动机绕组供电回路中,还会产生各种分量的谐波电压。由电感特性可知,流过电感的电流变化速度越快,电感的感应电压也越高。电动机绕组的感应电压比工频供电时升高了。在工频供电时暴露不出的绝缘缺陷,因耐受不了高频电压的冲击而崩溃,于是绕组匝间或相间的电压击穿(短路故障)就产生了。变频器的输出电压波形,在半导体开关的高速切换影响下,冲击电压叠加在运行中的电动机绕组上,使电动机绕组上产生脉冲过电压,峰值约为直流部分电压的2倍,对电动机的绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速击穿。匝间短路或接地短路,不但会烧毁电动机,甚至可能会烧掉变频器模块。因此,相对于工频供电,用上变频器,电动机倒是更容易烧损了。

3 处理方法

SVA尖峰电压吸收器是一种新型的电动机保护装置,体积小、质量轻、成本低、安装方便,在电动机端与电动机并联连接,能够将电动机电源输入端的尖峰电压吸收掉,保证电压不会超过800 V。尤其在大功率电动机应用的场合,且当变频器与电动机之间的连线在

以上时,具有极高的性价比。

电动机安全运行措施 篇2

启动装置都应履行第一种工作票的各项程序，做好下列技术措施：

(1)检修设备本身停电，应拉开它的断路器及其隔离开关，断路器型式若为手车式的，断开后应从柜中拉出，关门上锁，钥匙妥善保管。母线开关程序闭锁应良好，销子扣入。

(2)将高压电动机的启动装置、操作控制电源和合闸电源全部断开。

(3)高压电动机的拖动负载转动时，该电机会被带转产生反馈电压，还可能引出机械事故。因此，应在有关装置的阀门上做好安全措施，并挂“禁止合闸”内容的标示牌。

(4)对解开的电缆头应进行放电并三相短路接地，在电动机断路器和母线隔离开关间验明确无电压后装设接地线，

若设备型式不便于装设，也可在母线隔离开关间装设合格的绝缘挡板。

(5)在启动装置按钮、断路器控制开关把手、母线隔离开关操作把手上分别挂设“禁止合闸”内容的标示牌。

安全工作要点歌述(186)

检修高压电动机 启动装置也相随

安全措施各事项 完整可靠又具体

先断开关和刀闸 操控电源再断离

自动装置不例外 交流直流全范围

验明设备无电压 三相短路装接地

或者装设绝缘板 耐压合格符等级

如有解开电缆头 放电之后作接地

小车开关断电后 关门上锁拉出柜

还防电机被带转 有关阀门紧关闭

电动机安全运行措施 篇3

中图分类号：TW343 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）17-0023-02

随着现代制造业的发展，电动机的种类越来越多，应用十分广泛，但是在企业生产过程中电动机因缺相及容量选择不当而造成烧毁的事故，在生产中占有很大的比例。如何减少这些问题的发生，全面提高电动机的使用效率，延长电机使用寿命是一个值得认真思考的问题，我根据自己的工作实际和有关资料，现提出预防电动机单相运行的改进措施。

一、电动机缺相运行产生的原因及预防措施

（一）熔断器熔断

1.熔断器熔断原因

图（e）

（1）故障熔断：主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断，熔断部位见图（e） FU1。

预防措施：选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路，并定期加以检查，加强日常维护保养工作，及时排除各种隐患。

（2）非故障性熔断：主要是熔体FU1容量选择不当，容量偏小，在启动电动机时，受启动电流的冲击，熔断器发生熔断。熔断器非故障性熔断是可以避免的，不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下，熔体的容量尽量选择小一些的，这样才能够保护电机。要明确一点那就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故，它绝不能作为电动机的过负荷保护。

2.预防措施

（1）正确选择熔体的容量。一般熔体额定电流选择的公式为：额定电流=K€椎缍亩疃ǖ缌？

① 耐热容量较小的熔断器K值可选择4～6。

② 耐热容量较大的熔断器（有填料式的）K值可选择1.5～2.5。

对于电动机所带的负荷不同，K值也相应不同，如电动机直接带动风机，那么K值可选择大一些。如电动机的负荷不大，K值可选择小一些，具体情况视电机所带的负荷来决定。

此外，熔断器的熔体和熔座之间必须接触良好，否则会引起接触处发热，使熔体受外热而造成非故障性熔断。

（2）在安装电动机的过程中，应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。

① 对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头，如没有铜铝接头，可在铜接头出挂锡进行连接。

② 对于容量较大的插入式熔断器，在接线处可加垫薄铜片（0.2mm），这样的效果会更好一些。

③ 检查、调整熔体和熔座间的接触压力。

④ 接线时避免损伤熔丝，紧固要适中，接线处要加垫弹簧垫圈。

（二）主回路方面易出现的故障及预防措施

（1）使用环境恶劣。如潮湿、振动、有腐蚀性气体和散热条件差等，造成触头损坏或接线氧化，接触不良而造成缺相运行。

预防措施：选择满足环境要求的电气元件，防护措施要得当，强制改善周围环境，定期更换元器件。

（2）接触器的动静触头接触不良。其主要原因是：接触器选择不当，触头的灭弧能力小使动静触头粘在一起，三相触头动作不同步，造成缺相运行。

预防措施：选择比较适合的接触器。

（3）热继电器选择不当，使热继电器的双金属片烧断，造成缺相运行。

预防措施：选择合适的热继电器，尽量避免过负荷现象。

（4）安装不当，造成导线断线或导线受外力损伤而缺相。

预防措施：在导线和电缆的施工过程中，要严格执行“规范”，严细认真，文明施工。

（5）电器元件质量不合格，容量达不到标称的容量，造成触点损坏、粘死等不正常的现象。

预防措施：选择适合的元器件，安装前应进行认真的检查。

（6）电动机本身质量不好，线圈绕组焊接不良或脱焊；引线与线圈接触不良。

预防措施：选择质量较好的电动机。

（7）没有定期检查，接触器触头磨损严重，表面凸凹不平，使接触压力不足而造成缺相运行。

预防措施：根据实际情况，确定合理的检查维护周期，进行严细认真的维护工作。

二、缺相运行的电路分析

根据电动机接线方式的不同，在不同负载下，发生缺相运行的电流也不同，因此，采取的保护方式也不同。造成电动机缺相运行的原因无非是以下几种原因造成的：

1.环境恶劣或某种原因造成一相电源断相。

2.保险非正常性熔断。

3.启动设备及导线、触头烧伤或损坏、松动，接触不良，选择不当等造成电源断一相。

4.电动机定子绕组一相断路。

5.新电机本身故障。

6.启动设备本身故障。

只要我们在施工时认真安装，在正常运行及维护检修过程中，严格按标准执行，一定可以避免由于电动机缺相运行所造成的不必要的经济损失。

三、电动机容量的选择

电动机的选择主要是容量的选择，如果容量选小了，一方面不能充分发挥机械设备的能力，使生产效率降低，另一方面电动机长时间在过载的情况下运行，会过早损坏，同时还可能出现启动困难、经不起冲击负载等。容量选大了，不仅使设备投资费用增加，而且电动机经常在轻载情况下运行，运行效率和功率因数（对异步电动机而言）都会下降。电动机容量的选择应根据以下三项原则进行。

1.发热

电动机在运行时，必须保证电动机的实际最高温度等于或者小于电动机绝缘允许的最高温度。

2.过载能力

电动机在运行时必须有一定的过载能力。即所选电动机的最大转矩或最大允许工作电流必须大于运行过程中可能出现的最大负载转矩和最大负载电流。

3.启动能力

由于鼠笼式异步电动机的启动转矩一般比较小，所以电动机必须有可靠的启动负载转矩。

四、结束语

作为一名电工，在日常的生产过程中应加强对于电气设备的维修及保养，及时巡检、及时发现、及时保养、及时维修，认真对待出现的问题。这样不仅有利于企业正常生产，减少经济损失，而且更有利于我们自身素质和业务水平的提高。

电动机单相运行的原因及预防措施 篇4

一、电动机单相运行产生的原因及预防措施

1. 熔断器熔断。

(1) 故障熔断。主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。预防措施:选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路;定期检查, 加强日常维护保养工作, 及时排除各种隐患。

(2) 非故障性熔断。主要是熔体容量选择不当, 容量偏小, 在启动电动机时, 受启动电流的冲击, 熔断器发生熔断。预防措施:熔断器非故障性熔断是可以避免的, 不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下, 选择小一些的熔体容量, 就可以保护电机。我们要明确一点, 就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故, 它绝不能作为电动机的过负荷保护。

2. 正确选择熔体的容量。一般熔体额定电流选择的公式为:额定电流=K×电动机的额定电流。

(1) 耐热容量较大的熔断器 (有填料式的) K值可选择1.5~2.5。

(2) 耐热容量较小的熔断器K值可选择4~6。

对于电动机所带的负荷不同, K值也相应不同。如, 电动机直接带动风机, 那么K值可选择大一些;如电动机的负荷不大, K值可选择小一些, 具体情况视电机所带的负荷来决定。

3. 在安装电动机的过程中, 应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。

(1) 对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头。如, 没有铜铝接头, 可在铜接头出挂锡进行连接。

(2) 对于容量较大的插入式熔断器, 在接线处可加垫薄铜片 (0.2mm) , 这样的效果会更好一些。

(3) 检查、调整熔体和熔座间的接触压力。

(4) 接线时避免损伤熔丝, 紧固要适中, 接线处要加垫弹簧垫圈。

4. 主回路方面易出现的故障。

(1) 接触器的动静触头接触不良。其主要原因是:接触器选择不当, 触头的灭弧能力小, 使动静触头粘在一起, 三相触头动作不同步, 造成缺相运行。预防措施:选择比较适合的接触器。

(2) 使用环境恶劣如潮湿、振动、有腐蚀性气体和散热条件差等, 造成触头损坏或接线氧化, 接触不良而造成缺相运行。预防措施:选择满足环境要求的电气元件, 防护措施要得当, 强制改善周围环境, 定期更换元器件。

(3) 不定期检查, 接触器触头磨损严重, 表面凸凹不平, 使接触压力不足而造成缺相运行。预防措施:根据实际情况, 确定合理的检查维护周期, 进行严格认真的维护工作。

(4) 热继电器选择不当, 使热继电器的双金属片烧断, 造成缺相运行。预防措施:选择合适的热继电器, 尽量避免过负荷现象。

(5) 安装不当, 造成导线断线或导线受外力损伤而断相。预防措施:在导线和电缆的施工过程中, 要严格执行“规范”, 认真、文明施工。

(6) 电器元件质量不合格, 容量达不到标称的容量, 造成触点损坏、粘死等不正常的现象。预防措施:选择适合的元器件, 安装前应进行认真的检查。

(7) 电动机本身质量不好, 线圈绕组焊接不良或脱焊;引线与线圈接触不良。预防措施:选择质量较好的电动机。

二、单相运行的分析和维护

根据电动机接线方式的不同, 在不同负载下, 发生单相运行的电流也不同, 因此, 采取的保护方式也不同。例如, Y型接线的电动机发生单相运行时, 其电机相电流等于线电流, 其大小与电动机所带的负载有关。

当△形接线的电动机内部断线时, 电动机变成∨型接线, 相电流和线电流均与电动机负载成比例增长, 在额定电流负载下, 两相相电流应增大1.5倍, 一相线电流增加到1.5倍, 其他两相线电流增加1.5倍。

当△形接线的电动机外部断线时, 此时电动机两相绕组串联后与第三组绕组并链接于两相电压之间, 线电流等于绕组并联之路电流之和, 与电动机负荷成比例增长, 在额定负载情况下, 线电流增大1.5倍, 串接的两绕组电流不变, 另外一相电流将增大0.5倍。在轻载情况下, 线电流从轻电流增加到额定电流, 接两相绕组电流保持轻载电流不变, 第三相电流约增加1.2倍左右。

所以角形接线的电动机在单相运行时, 其线电流和相电流不但随断线处的不同发生变化, 而且还可根据负载不同发生变化。

三、单相异步电动机

为了使单相异步电动机实现自启动, 就要在启动时产生一个旋转磁场。本文以电容分相式单相异步电动机为例, 介绍单相异步电动机的反转。要使单相异步电动机反转, 关键在于改变旋转磁场的旋转方向, 但又不能像三相异步电动机那样靠掉换2根电源线来实现。本文, 笔者结合电容分相式单相异步电动机的具体电路形式, 讨论了使其反转的3种方法, 经实验验证, 确实可行。单相异步电动机是由单相交流电源供电的旋转电阻, 其定子绕组为单相。当接入单相交流电源时, 它在定子和转子的气隙中产生一个交变脉动磁场, 此磁场在空间并不旋转, 只是磁通和磁感应强度的大小随时间作正弦变化。

在交流电机中, 当定子绕组通过交流电流时, 建立了电枢磁动势, 它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁动势, 该磁动势可分解为2个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和, 从而在气隙中建立正传和反转磁场和。这2个旋转磁场切割转子导体, 并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流。

启动时开关K闭合, 使两绕组电流I1, I2相位差约为90°, 从而产生旋转磁场, 使电机转起来;转动正常以后离心开关被甩开, 启动绕组被切断。

单相异步电动机功率小, 主要制成小型电机。它的应用非常广泛, 如家用电器 (洗衣机、电冰箱、电风扇) 、电动工具 (如手电钻) 、医用器械、自动化仪表等。

四、结论

保证脱硫安全运行技术措施 篇5

执行单位：脱硫运行值

主题：保证脱硫安全运行技术措施 编写：叶世龙 审定： 批准：

2009年6月1日发布 2009年6月5日实施 技术措施内容：

为了保证脱硫系统的安全稳定运行，杜绝生产人身伤亡事故、杜绝重大环境污染事故、不发生人员误操作、二类障碍，使脱硫烟气排放满足各项规定指标，保证脱硫系统设备在经济的工况下稳定运行，降低脱硫系统耗电量，特制定此措施。

一、脱硫安全管理部分：

1、作为一名脱硫运行人员要严格执行我厂制定的各项规章制度，严格执行“两票三制”。在设备缺陷的销除和检修时一定要办理相应的工作票，各值在月底前整理好工作票交给班长统一交运营公司。

2、在安全生产工作中要认真仔细，保证做到“三不伤害”。进入工作现场一定要戴安全帽，穿工作服，女同志要把辫子盘起来。

3、在上班期间要严格遵守劳动纪律，不得擅自脱离生产岗位，不干和工作无关的事，上班前和上班期间不得饮酒，要以饱满的精神状态投入到工作中。

4、在脱硫运行岗位生产工作中，脱硫运行人员不得进行电气设备的停送电工作。涉及设备停送电的操作由脱硫运行人员填写设备停送电票，并由其他值班人 员审查后交给厂用电班进行操作（停送电票一定要写设备的名称和编号）。

5、为保证机组的安全稳定运行，在进行增压风机系统操作时候一定要先和值长、机长进行联系，在机组运行稳定和得到许可的情况下再进行增压风机、旁路档板、动叶调整的各项操作。工作结束后要及时和值长、机长联系汇报，把联系时间、操作时间、调整原因在运行日志上记录清楚。每次脱硫系统的投入、退出都必须详细记录清楚（主要记录增压风机和旁路档板的操作）。

6、在脱硫设备正常运行时，一定要加强监盘防止箱灌、地坑发生溢流跑水现象，在调整好脱硫系统水平衡的同时要保证机组的脱硫效率达到95%以上，并在设备安全稳定运行的基础上做好脱硫系统的节能工作，坚决杜绝脱硫系统造成的环境污染事故。

7、在脱硫运行人员按时记录脱硫设备的电度统计表单时，不得接触电源段里的电气开关和设备，统计完电量后要尽快离开并锁好门。

8、在脱硫系统设备的启停操作前一定要写操作票，并对设备进行仔细的检查后才可以进行相关操作，各值在月底前整理好操作票交给班长统一交运营公司。在设备启动前，运行人员一定要到现场，检查设备启动前的状况和观察设备运行后的状态。

9、各脱硫运行主值要在班长的安排下组织本班人员在下第一个早班后按时上学习班，进行安全学习、技术培训和工作总结，以便提高大家的技术水平和工作能力。

10、各脱硫运行班长要安排各值人员每月进行一次安全考试，作为班组安全培训资料保存。

11、在脱硫系统各浆液泵停止运行后，必须按规定进行冲洗管路，防止设备和管路出现堵塞现象发生（在冬季要严格执行防冻措施），操作完后在运行日志上记录清楚。

12、脱硫运行人员要严格执行各项安全大检查任务，并把检查结果记录清楚，发现缺陷的要及时下缺陷通知检修处理。安全大检查工作中发现的问题和缺陷除了要把检查记录交运营公司要作为技术资料保留。

13、要认真执行各项保电任务，并制定相关技术措施，并在保电任务期间加强脱硫系统设备的监护力度，坚决杜绝人身轻伤、重大设备损坏事故、环境污染事故。

14、脱硫运行人员要加强系统DCS的监盘、调整力度，保证脱硫的各项环保指标达到规定要求，保证脱硫系统的安全稳定运行。

15、脱硫运行人员要坚决杜绝各种违法活动，不得参与各类邪教组织活动，要爱祖国、爱人民、爱党。

二、脱硫系统正常运行调整要求：

1、脱硫系统吸收塔液位控制在7.5米～8米范围内；

2、脱硫系统吸收塔PH值控制在5.3～5.8范围内，；

3、脱硫系统吸收塔密度控制在1100kg/m3以下；

4、脱硫系统吸收塔除雾器的压差控制在200Pa以下，每两小时定期冲洗一次；

5、石灰石浆液密度位控制在1180kg/m3～1250kg/m3范围内；

6、脱硫吸收塔出口净烟气SO2控制在100mg/Nm3以下，最高不超过200mg/Nm3；

7、脱硫效率控制在95%～97%范围内。

8、在脱硫旁路档板关闭时，必须提前汇报值长和机长，并和机长保持紧密联系，在锅炉负荷不稳定，或升降负荷时不得进行脱硫旁路档板门操作。在规定时间一定要进行旁路档板门的试验工作，保证旁路档板的开关灵活。

9、增压风机的动叶开度调整要用箭头微调不得采用输数调整，每次调整幅度为0.5%。在脱硫系统正常运行时不得将增压风机动叶调整机构的“自动调整方式” 解除为“手动调整方式”运行。

10、在冬季一定要严格执行防冻措施的各项内容，保证系统安全稳定运行。

三、脱硫运行人员巡检和设备异常处理部分：

1、脱硫运行人员要加强设备的巡回检查，每2小时检查一次，并在检查记录本上把巡检人员和检查情况记录清楚。检查时一定要戴好安全帽，凡是检查中有影响运行人员检查的情况一律通知点检进行处理，不得强行爬高下低的进行检查，要保证人身安全。

2、脱硫运行人员在检查中发现缺陷后要及时通知点检和下缺陷通知单，督促检修人员尽快处理缺陷。在发生异常后脱硫班长要及时安排调整运行方式，保证系统的安全稳定运行。重大缺陷要及时汇报相关领导，并采取防范措施，防止事故扩大。

发电电动机的安全稳定运行 篇6

抽水蓄能电站通常在电力系统中担任调峰填谷、调频调相、紧急事故备用等作用。抽水蓄能电站具有启动迅速、机动性能好、调节性能强以及适用于承担电力系统尖峰负荷和作为应急备用电源等特点, 在加强电网结构的稳定性及提高电网的经济性方面可发挥重要的作用。蓄能机组的快速响应性, 决定着其在电力系统中举足轻重的作用。作为电站的核心部分, 发电电动机在整个电站的安全稳定运行中起着重要的作用。机组性能的优劣、适应程度, 直接关系到电站乃至电网的安全稳定运行, 对电站及电网都有着很大的影响。一座百万千瓦级的抽水蓄能电站, 其投资通常达50亿元人民币之巨, 机组能否安全稳定运行, 直接关系到电站的经济效益及社会效益。

2 发电电动机的故障及事故

与常规水轮发电机相比, 发电电动机具有以下特点:

(1) 双向旋转。其通风设计、轴承设计独特;驱动、从动端交替变化, 从而影响机组圆度及整体性, 导致振动;

(2) 频繁起停。产生交变热应力、机械应力;

(3) 负荷陡增。大型机组要求具有每秒钟增减10 MW负荷的能力。据资料, 英国迪诺维克抽水蓄能电站能在12秒时间内提供高达1320 MW的电力;

(4) 需有专用的启动设备。现大中型发电电动机基本采用静止变频启动装置;

(5) 过渡过程复杂, 多工况运行, 特别是甩负荷 (单甩和多甩) 、紧急工况转换等。

美国爱迪生电气协会 (EEI) 上世纪80年代对蓄能机组与常规水电机组运行情况的对比调查见表l。

基于上述特点, 发电电动机或多或少地会出现这样或那样的故障。

由于机组双向旋转, 频繁起停机, 转子材料结构疲劳, 造成裂缝、阻尼条松脱;若通风设计欠佳, 会造成某一工况通风效果差, 温升提高, 出力限制;若轴承设计欠佳, 会导致轴承温度超标, 跳闸停机。

由于蓄能机组转速通常较高, 推力轴承易发生油雾逸出。由于机组频繁地起停机, 定子绝缘冷热交替频繁, 绝缘易老化, 局放加大;槽锲及线棒松动;铁心松动, 运行时机组噪音加大。

过渡过程复杂, 特别是甩负荷 (单甩、双甩、三甩等) , 紧急工况转换、水泵水轮机调试、机组首次电动工况启动等, 均将使发电电动机收到较大负荷的冲击。

从上述事故或故障统计来看, 定子侧故障的概率较大。进一步对机组故障种类与转速等关联度进行分析, 500 rpm机组转子故障率明显提高。

上述事故及故障与发电电动机的运行特点具有很强的关联性。

3 减少故障及事故应采取的措施

鉴于当前我国水电建设快速发展的态势, 投运的大容量、高转速发电电动机越来越多, 确保电站安全稳定运行的任务十分艰巨。减少机组故障及事故的措施, 可从以下几方面加以考虑:

(1) 牢固树立安全意识

应高度重视机组的安全稳定运行, 严格执行各项规章制度和操作规范。

(2) 重视投运电站机组运行资料整理分析

由于我国在蓄能机组设计制造方面起步不久, 尚缺独立的设计、制造经验, 特别是各类机型设计与实际的比对, 实测数据少, 工程实例较少。随着机组设备国产化进程的推进, 发电电动机的国产化率进一步提高, 制造厂应加强对投运机组运行情况的调研, 了解发电电动机运行情况, 对已建电站机组资料汇总、分析、整理, 有针对性地解决实际问题。

(3) 加强基础和应用理论研究

尽可能摸清大容量、高转速发电电动机面临的问题, 先从理论上寻找解决问题的办法。

(4) 从源头上把关, 重视发电电动机参数及结构的合理选择

机组参数及结构的合理选择, 对机组的安全稳定运行将起着重要的作用。机组参数、结构的选定, 应根据电力系统的要求及电站的实际情况, 并经严格的论证比较后确定。发电电动机参数、结构选择通常应机组附属、辅助设备、自动化元件的可靠性同样影响机组的安全稳定运行。从已投运机组故障原因分析情况来看, 特别是机组投运初期, 变频启动装置 (SFC) 、测温元件 (RTD) 、电动机、油泵等的可靠性都对机组安全稳定运行有一定的影响。

据对1975年～2009年国内外已投运的25座抽水蓄能电站发电电动机的故障情况进行的不完全统计, 发电电动机故障点及概率见表2。考虑额定功率的匹配、额定转速的选取、机组结构形式 (伞、悬式) 的选定、机组通风冷却方式的选取、拆卸方式、某些工况转换设置的必要性、机组自振频率及尾水管压力脉动频率 (DTPP) 的关系等。

对于机组结构型式的选取, 国外制造商通常在机组额定转速达500 rpm (或以上转速) 时才进行半伞、悬式的比较选择;428.6 rpm及以下转速机组极大部分选用半伞机组。国内制造厂略有不同。而以前的GE公司, 则擅长采用悬式结构。

由于蓄能电站建设存在独特性及差异性, 同一容量机组由于转速不同, 机组设计差别很大。因此, 应根据不同电站的具体情况, 详细分析该电机的设计特点, 有针对性地解决相应的问题。如中低转速机组设计时应注意机组自振频率与尾水管压力脉动频率 (DTPP) 的关系:高速机组设计时应注意转子结构及材料的选择与选取。注意甩负荷、电动工况突然断电等过渡过程对电机的影响。

(5) 重视与水泵水轮机结构、参数的匹配

抽水蓄能电站水泵水轮机既要做水泵运行, 又要做水轮机运行。设计时要兼顾两种运行工况, 设计及制造均有较大的难度, 一般以水泵工况为主 (因水泵无法随导叶来调节流量和入力, 高效率区窄) , 再用水轮机工况来复核。故水轮机工况往往偏离最优效率区。因此, 水泵水轮机运行时易产生振动及不稳定。水泵水轮机设计时不仅要考虑到其自身设计的复杂性, 还应考虑与发电电动机的设计协调。通常水泵水轮机与发电电动机的设计协调项目有:额定功率的匹配、额定转速的选取、机组拆卸方式:机组自振频率与尾水管压力脉动频率 (DTPP) 的关系;GD2的合理选择、临界转速的选取等。

(6) 重视水泵水轮机调试、运行方式对发电电动机的影响

机组运行是水泵水轮机运行与发电电动机运行的统一体。调试、运行中应特别重视水泵水轮机调试、运行方式对发电电动机的影响。特别注意甩负荷 (甩单、甩双、甩三等) 对发电电动机的影响;机组首次电动工况启动时电机在最低扬程时突然承受最大荷载的不利影响:机组首次水轮机工况启动水轮机低水头空载工况运行不稳定及并网困难对发电电动机的影响 (振动及受力) :尾水管压力脉动频率与发电电动机自振频率共振问题。同时还应注意确定水轮机导叶关闭规律不应在调试期进行, 避免发生如同某电站水泵水轮机甩负荷30多次, 对发电电动机产生的恶劣影响。下表所列的是高速大容量发电电动机与巨型水轮发电机甩负荷特性的比较。

表3所列的是高速大容量发电电动机与巨型水轮发电机过速时的离心力比较:表4所列的是某台机组不同下表所列的是高速大容量发电电动机与巨型水轮发电机过速时的离心力比较甩负荷特性比较:表5所列的是高速大容量发电电动机与巨型水轮发电机过速时的离心力比较。

(7) 运行方式的合理选择

抽水蓄能电站的常规运行工况通常有如下五种:发电、发电调相 (进相) 、抽水、抽水调相和静止;特殊运行工况为:线路充电 (零起升压) 和黑启动 (如有) 两种。工况转换方式通常为:静止-发电;静止-抽水;静止-发电调相;静止-抽水调相;发电-抽水;发电-发电调相;抽水-抽水调相:发电调相-抽水;抽水调相-发电。从中可以看出, 蓄能机组具有运行工况多、工况转换频繁、过渡过程复杂、工况变换时间要求较严等特点。其与常规机组相比, 具有交变的热应力、机械应力及较大的振动。机组运行方式的合理选择 (如紧急工况转换、发电-调相、抽水-调相、黑启动) 以及工况转换时间的合理选择, 直接关系到电站的造价及电站的运行可靠性。

(8) 与厂房结构的设计协调

机组参数及结构的选择还与电站厂房结构设计相关。如机组拆卸方式、机组结构形式 (伞、悬式) 、飞逸转速及临界转速的选取、厂房设计对机组结构的要求 (刚度及强度) 、GD2的合理选择等。机组拆卸方式的选取还涉及进厂交通洞设计, 选择时应力求避免发生某些电站出现的机组下凹情况。顶盖分瓣数、拆卸时翻转所需高度等都对电机尺寸 (定子铁心内径以及轴系长度) 有所影响。设计中还应考虑机组不同结构型式 (半伞或悬式) 的基础受力, 主引线、中性点引线开孔以及与上机架支撑点的布置, 机组刚度要求及对混凝土刚度的要求, 基础荷载及种类等。

(9) 制造厂的合理选择

2003年以来, 通过宝泉、惠州和白莲河为依托工程, 哈尔滨电机厂和东方电机厂逐步引进抽水蓄能电站机组设计和制造技术, 并通过辽宁蒲石河、广东深圳、内蒙古呼和浩特、湖南黑糜峰等蓄能电站的机组作为国产化后续工作的依托项目, 国内制造厂正逐步掌握、吸收蓄能机组引进技术, 实现蓄能电站机组国产化。响水涧机组和仙游机组已分别由上述两厂家独立设计和制造。

近几年来, 随着全球水电事业的不断发展, 国外水电设备生产厂家进行了一系列的兼并与重组。迄今为止, 国际上已基本形成五大水电设备生产集团:阿尔斯通、福伊特、三菱-日立、东芝、安德里茨, 其中阿尔斯通、福伊特、东芝等外国公司已在国内建立起合资企业。

4 安装、监理及调试

发电电动机的安全稳定运行, 不仅取决于一流的设计和制造, 还取决于一流的安装、监理及调试。从现有电站的建设情况来看, 近年来投运及即将投逆的发电电动机的设计及制造多为国外制造商, 安装承包商为国内安装公司 (尽管一些由国外制造商督导) 。但把好安装、监理关同样十分重要。同时应做好并设备的单独调试及组合联调工作, 调试时应做好相关设备的保护工作。基于已有工程经验, 不少故障是在调试过程中发生的。因此, 调试过程中严格遵守有关调试规程, 切忌为了赶进度违章作业, 井应做好相应的应急预案。

5 运行、维护及标准的修订

对于新建的抽水蓄能电站, 应做好运行维护人员上岗前培训, 了解所供设备的详细情况, 到类似电站域模拟机上进行运行操作, 制定严格的运行维护规程。并做好运行初期的消缺及在岗培训和档案的整理归类工作。

加强机组谓度管理。电站应多与电力系统沟通, 与电力系统密切配合, 尽早了解系统对电站的要求, 有效地调度电站内各台机组。

注意机组设计条引与实际运行条件的吻合度, 使机组尽可能远行在设计的远行范围内。

有针对性地修订发电电动机的设计、制造、试验及调试等规程 (如飞逸转速、甩负荷、材料应力、不吊转子拆磁极、动平街转速确定等) 。

6 在线监测

为了有效地进行机组在线监测, 当今不少蓄能机组配有机组的在线监测配置。通常在线监测系统共分成四部分:振动、气隙及其它测量系列;定子线棒振动测量系统;数据采集单元及仪表;控制设备。第一部分可对发电机气隙、磁场、铁心振动、机架位移、轴承振动、尾水管压力脉动等进行测量。第二部分可对定子线棒振动进行测量。数据采集单元则可利用ZOOM程序及发电机气隙计算程序, 并配有一定的测量仪表。

在线监测设备的采用, 能有效地监控电站设备的运行情况, 预测设备的故障时间及故障程度, 做到防范于未然。

7 寿命诊断

发电电动帆的寿命诊断, 可以从以下几方面来考虑: (1) 定子线圈的绝缘寿命评价; (2) 转子线圈的绝缘寿命评价; (3) 机械部件的寿命评价等。对于定子线圈的绝缘寿命评价, 可以从运行经历来进行评价, 或根据非破坏性试验进行评价, 再者还可以利用绝缘寿命点进行评价, 对于转子线圈的绝缘寿命评价, 可以通过测绝缘电阻, 吊转子检查等多种方法进行。对于机械部件的寿命评价, 主要对轴、机座、轴承、支架等进行定期检查的方法来发现裂缝及缺陷。若发现与破坏有关的重要因素时, 应研究其安全裕度。还可制定强度评价流程图, 根据裂缝大小和形状、负荷条件、材料特性, 用断裂力学解析技术来判断缺陷的进展速度并进行寿命评价.

8 结语

综上所述, 文章从不同方面对发电电动机的安全稳定运行进行了论述, 希望能起到抛砖引玉的作用, 并为发电电动机的安全稳定运行提供一定的借鉴。

摘要：本文基于抽水蓄能电站在电力系统中的重要性, 从分析发电电动机的故障及事故入手, 就发电电动机的参数和结构的合理选择、与水泵水轮机结构和参数的匹配、水泵水轮机调试和运行方式对发电电动机的影响、电站运行方式的合理选择、与厂房结构的设计协调、安装和运行维护、在线监测、寿命诊断等诸方面对发电电动机的运行稳定性进行论述。

电动机安全运行措施 篇7

丘东集气站五台发动机是美国WAKESHA公司生产带涡轮增压的天然气发动机组, 用于带4HOS-3 (4RDS3) 和2RDSB-1两种型号往复式压缩机运行, 承担着采油厂50%的天然气增压生产任务。因生产的需要, 机组的运行率较高, 由于设备逐年老化, 再加上气候环境恶劣, 造成发动机运行故障率偏高, 影响生产正常运行。

2 发动机故障分析

2.1 存在故障及问题

针对历次故障及问题进行分类统计分析, 引起机组主要故障的结论有下面几方面:

2.1.1 常见故障

发动机进排气汇管回火放炮、进排气门遇卡漏气、火花塞不点火、涡轮增压器卡滞、振动开关误报、发动机爆燃、燃气不符合要求、阻气门内部磨损泄漏转速波动等故障。

2.1.2 易损件损坏严重

(1) 活塞损坏

从历次二保、三保发现活塞顶部边缘损坏具有普遍性, 其中有两个缸活塞发生烧熔一次 (图1) 。

(2) 气门烧蚀

气门锥面在二保时发现普遍存在烧蚀及缺损, 因此导致气门回火, 损坏混合器膜片使发动机停机, 因这一原因每年损坏混合器膜片3-4只 (图2) 。

(3) 主轴瓦及连杆瓦损坏

在发动机的历次项修、三保大修时均出现主轴瓦及连杆瓦工作面的巴斯合金层磨损严重和脱落现象, 有些脱落面积达30%以上 (图3) 。

2.2 原因分析

通过常见故障及损坏的部件状况, 从操作、维护保养、润滑油品、燃料、冷却液等方面进行了详细的分析讨论, 结合设备现场使用工况, 反复试验最终确定造成上述问题的主要原因是, 为发动机提供动力燃料的天然气存在以下问题:

2.2.1 天气热值偏高

经对生产现场在用燃料气化验计算, 燃料天然气的抗暴震指数在67.05-72.94之间, 热值在1030.9-1078.6BTU/ft3之间, 而瓦克夏公司规定L7042GSI发动机使用的天然气抗暴指数值为91, 热值应在875-950 BTU/ft3之间。排气温度过高形成热损失, 致使发动机过热, 易造成主要运动部件严重磨损或损坏。

例如:活塞损毁、进排气门烧蚀卡死、主轴瓦、连杆瓦巴斯合金层磨损脱落。

2.2.2 燃料天然气中杂质较多

组分差的燃料气和空气通过发动机进气汇管在混合器混合后, 进入气缸导致火花塞溅湿, 使火花塞点火错乱或不点火, 使各个气缸的负荷重新分配, 工作正常缸的负荷增大, 产生爆燃, 严重时导致发动机超载停机。

3 应对措施

(1) 每月对点火线圈、延伸杆及火花塞进行检查, 清理积炭, 调整点火提前角并

调节火花塞间隙, 火花塞间隙为0.381mm对失效火花塞进行更换。若出现大风扬

沙天气, 必须对机组空气滤芯进行吹扫或视情更换。

点火提前角与压力、排温关系曲线

从上图可以看出, 减小点火提前角, 可以降低燃烧室压力, 从而减少爆燃趋势。

(2) 每两月对预燃室注气阀、进排气门间隙进行检查调整, 气门间隙为0.13mm。

(3) 每6个月测量检查发动机汽缸压力气缸压力的好坏直接影响着发动机的工作性能;该发动机的汽缸压力为1066.5-1203Kpa, 最小不低于900Kpa。

(4) 每两月对控制系统的主要参数进行校正如:点火时间和空燃比等

(5) 按期对机组进行维护保养, 绝不允许推迟保养周期

4 改进后效果

通过对W A K E S H A-L 7 0 4 2 G S I和F3524GSI两种型号发动机上述故障处理措施后, 5台机组的故障停机率持续下降, 运行时率不断提高, 确保了设备的正常运行;机组故障平均降为1-2次/月, 运行故障率降为1.2%, 增加了天然气产量, 并使维修人员的劳动强度大大减小。

5 结论

(1) 必须把现场的天然气品质 (天然气的抗爆震指数) , 作为天然气发动机选型的首要条件, 即现场天然气必须符合发动机对燃料的要求。

(2) 必须加强对设备维修人员及操作工的培训力度, 同时从设备的故障现象、故障原因、解决措施等方面对设备故障类型建立案例库, 以便维修和操作员进行学习, 增强设备故障的认识, 提高设备运行水平, 杜绝类似故障的发生。

(3) 必须严格按照发动机使用维护说明书, 按期对其进行保养、检查、调整、维修。

摘要：本文分析了集气站五台WAKESHA燃气发动机故障频繁产生的原因, 并采取多种措施进行处理, 解决了影响机组正常运行的问题。

关键词：天然气发动机,故障,措施

参考文献