大型异步电机修后试验数据分析比对的重要性
2019-12-23蒋琳
蒋 琳
(大唐贵州发耳发电有限公司,贵州六盘水 553011)
0 引言
电力行业机组容量不断增大,大型三相异步电机应用越来越广泛,电机因绝缘老化、故障运行导致绕组烧损的问题一直存在,因此定子绕组更换或局部修理后的质量验收非常关键。从几起返修后电机绕组再次发生故障入手,探讨和论证电机修后投运可靠性问题。实践证明,如果根据检修内容进行相应的测试和数据对比分析,加强电机入厂验收管控和质量把控,可有效杜绝质量不合格电机投入安装和运行,避免不必要的经济损失和设备事故。
1 典型案例
(1)2015 年6 月,某电厂引风机电机(型号YFKK630-6W,功率1600 kW)因转子断条磨损电机端部,导致绕组短路烧毁。返厂家进行定子线圈重制修理。电机修复后出厂试验报告及数据无明显异常,装机后电机带负荷运转,声音异常,电机定子温度上升过快。拆机后重新检查,发现电机绕组并联支路接线错误。
(2)2015 年2 月,某电厂电动给水泵电机(型号YKS800-4,功率6000 kW)因定子线圈老化被击穿,返厂家进行定子线圈重制修理。电机修复后出厂试验报告及数据无明显异常,电机装复投运后运行电流偏大,过流保护动作,电机绝缘再次击穿,经检查发现电机极性接错。
(3)2018 年6 月,某电厂脱硫浆液循环泵电机(型号YKK500L2-4,功率1120 kW)因定子端部绑线绝缘磨损导致烧毁,返厂家进行定子线圈重制修理,电机出厂试验报告及数据无明显异常,电机空载试运转发现电流偏小,只有额定电流的1/10,经检查发现电机绕组并联支路接线错误。
2 质量验收存在的问题
分析3 起电机返厂修理后发生二次故障的原因,主要体现在电机绕组并联支路容易接错和极性接错问题。但在验收环节同样存在管理问题。总结为4 点:
(1)修后电机验收主要以查阅验收报告和验收试验为主,加上台账资料和历史数据不完整,导致验收时没有对比数据。如电机直流电阻的测试,一般都未对照送修前数据开展验收,很难发现电机绕组并联支路接线错误。
(2)电机极性试验是非常规试验项目,厂家修后出厂试验和到厂验收试验忽略此项目,为极性错误故障电机投运埋下隐患。
(3)绕组隐藏性故障,原因是缺乏统一标准的验收步骤和试验方法。
(4)试验人员没能熟练掌握电机绕组结构及原理,导致对错误数据缺乏敏感认识。
3 解决问题的思路及方法
重视电机维修中关键节点试验项目的见证和试验,确保修后试验的规范,明确修后验收作业标准和关键环节的数据分析,绕组存在质量问题能及时发现,并在投运前解决问题,主要思路和方法如下:
(1)定子绕组更换工作,要明确贯穿修理全过程的监督、验收流程和试验方法,严格按照GB 1032—2012《三相异步电动机试验方法》标准要求执行。如:在修理厂未焊绕组并头前的绝缘电阻、直流电阻、绕组极性测试、定子绕组首尾测试,穿转子前绕组耐压试验、铁心损耗试验(依据电机铁芯故障开展)。出厂后到货验收的绝缘电阻,直流电阻,交、直流耐压试验。装机后的空载试验、负载运行试验等。
(2)验收人员要熟练掌握非常规极性试验方法和子绕组首尾测试法,运用现场监督验收、视频远程验收等手段确保修理质量。
电机绕组极性试验目的:为检查磁极线圈的绕制、装配及相互间的连接是否正确。
测试方法:①钢珠检查法:用三相调压器给三相定子绕组(暂时连接成星形)通入60~100 V 三相交流电压,在定子铁心内圆放一粒钢珠,轻轻拨动钢珠,如钢珠能沿定子铁心内圆转动,表明绕组接线正确;②指南针检查法:在每相绕组中通入低压直流电,将指南针放入铁心内移动一周,若发现极性在圆周上分布不均或指南针动摇不定,则接线可能有错。
电机定子首尾绕组测试目的:检测三相异步电机定子绕组首尾是否正确。
电机定子首尾绕组测试方法:干电池和万用表法:①用万用表欧姆挡找出三相绕组各相的2 个线头;②给各相绕组假定编号为U1,U2,V1,V2,W1,W2 ;③如图1 所示,一相绕组接万用表(万用表打在微安或毫安挡),另一相绕组通过开关接电池,在合上开关的瞬时,若万用表指针正向偏转,则为“正对负”,即接万用表正极一端和接电池负极一端同为首或同为尾,接万用表负极一端和接电池正极一端同为首或同为尾;若万用表指针反向偏转,则为“正对正、负对负”,即接万用表正极一端和接电池正极一端同为首或同为尾,接万用表负极一端和接电池负极一端同为首或同为尾;④用同样的方法判别另一相绕组。
(3)验收人员要建立电机台账资料和历史数据保存,验收时要对电机历史数据进行对比分析,尤其是针对直流电阻的验收,不能仅判断不平衡系数Δ 合格,要熟悉电机绕组串、并联接线方式,见图2、图3。
图2 串联绕组接线方式的直流电阻值是图3 中并联绕组接线方式的4 倍,如果发生接线错误,无对比数据分析,故障电机就很容易通过验收,造成电机无法正常带载运行或烧毁事故。
4 结束语
电机修理验收的质量把关,需要合理、规范的验收流程和全面试验,需要人员的专业技能和责任心,需要进行试验数据的研究和对比分析,目前,国家倡导安全、节能、环保的生产理念,做好电机设备验收工作,避免电机烧毁、返修,节省资金,修旧利费,降低对环境的破坏和污染,是每个企业都应该做好和重视的工作。
图1 首尾绕组测试原理
图2 串联绕组接线方式
图3 并联绕组接线方式