大同二電廠裝機(jī)容量為6×200 MW,其中5,6號(hào)機(jī)為國(guó)內(nèi)首批空冷式機(jī)組,與之相配套的循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)為匈牙利生產(chǎn)的立式電機(jī),型號(hào)為FVKO 906 M16,額定功率為1 200 kW。與1~4號(hào)機(jī)濕冷機(jī)組循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)不同之處是電機(jī)采用滾動(dòng)軸承,每臺(tái)電動(dòng)機(jī)有2盤導(dǎo)向軸承(型號(hào)為NU238)和1盤推力軸承(型號(hào)為29340E),導(dǎo)向軸承潤(rùn)滑脂原為二硫化鉬現(xiàn)為XO(倍力)潤(rùn)滑脂,推力軸承潤(rùn)滑油為20號(hào)透平油。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸上部安裝一個(gè)巨大的風(fēng)扇,靜子圓周設(shè)有通風(fēng)散熱管。
1 存在問(wèn)題
5,6號(hào)機(jī)循環(huán)泵共配5臺(tái)電動(dòng)機(jī),每機(jī)2臺(tái),1臺(tái)備用。從1989年投產(chǎn)到1999年電動(dòng)機(jī)運(yùn)行基本良好。但此后運(yùn)行狀況逐步變差,如檢修后的電動(dòng)機(jī),在運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)異常聲音,且聲音逐步增大,不得不換用備用電動(dòng)機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì),5,6號(hào)機(jī)循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)1998年檢修2次,1999年4次,2000年7次,2001年9次,2002年8次,2003年10次。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行周期越來(lái)越短,造成檢修工作量劇增,材料消耗增大。特別是電動(dòng)機(jī)每次檢修需更換3盤SKF進(jìn)口軸承,價(jià)值近2萬(wàn)元,占用日常維護(hù)費(fèi)用的很大一部分。更為嚴(yán)重的是循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定,已經(jīng)影響到5,6號(hào)機(jī)組的安全、穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行。
2 原因分析
經(jīng)分析研究,認(rèn)為循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行周期縮短是由于軸承受損所致,而造成循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)軸承受損的主要原因?yàn)椋磐}動(dòng)造成的軸電壓累積,使油膜擊穿形成軸電流,軸電流持續(xù)不斷地對(duì)軸承內(nèi)圈放電,導(dǎo)致軸承滾道產(chǎn)生麻點(diǎn),這種損害不斷擴(kuò)大,在滾道上形成搓板狀的傷痕。此時(shí),電動(dòng)機(jī)的異常聲音非常明顯,只得換用備用電動(dòng)機(jī)。此外由于電動(dòng)機(jī)的多次檢修,風(fēng)扇互換及緊力面的磨損等原因造成風(fēng)扇動(dòng)平衡不好,從而加劇了軸承的損壞。另外,如檢修工藝不合理,檢修后中心找得不正,也會(huì)影響電動(dòng)機(jī)軸承的使用壽命。根據(jù)理論分析,軸電流流經(jīng)下軸承的回路被切斷后,將會(huì)通過(guò)上部和中部軸承構(gòu)成回路,造成中上部軸承的損害。為了驗(yàn)證對(duì)軸承損壞原因的判斷,在運(yùn)行時(shí)間最短、軸承損壞最明顯的3號(hào)電動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn):
(1) 2002年12月,3號(hào)電動(dòng)機(jī)檢修時(shí)用事先加工好的絕緣套替換了原來(lái)的下軸承套。
(2) 2003-01-05,將3號(hào)電動(dòng)機(jī)安裝在6號(hào)機(jī)2號(hào)循環(huán)泵上。運(yùn)行3個(gè)月后,因聲音異常,被更換下來(lái)。解體檢修時(shí)發(fā)現(xiàn),下部軸承完好無(wú)損,中上部軸承繼續(xù)受到損害。
(3) 將該電動(dòng)機(jī)修復(fù)后, 于2003-04-05,安裝在6號(hào)機(jī)1號(hào)循環(huán)泵上,2003-07-21,該電動(dòng)機(jī)因聲音異常被換下,解體后檢查結(jié)果與上次一樣。
經(jīng)過(guò)2個(gè)運(yùn)行周期的檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)以前受損最重的下軸承安然無(wú)恙,而受損輕微的中間軸承卻出現(xiàn)了嚴(yán)重的損害,上推力軸承的受損程度與以前相當(dāng),確證了軸電流損害軸承的觀點(diǎn)。
3 改進(jìn)措施
(1) 由圖1可以看出,轉(zhuǎn)子軸電壓可以通過(guò)3盤軸承與靜子端蓋、靜子鐵芯等形成閉合回路,只要切斷任意2只軸承的電流通道,閉合回路就不能形成。上部推力軸承浸在透平油中運(yùn)行,沒(méi)辦法對(duì)其絕緣,因而只能對(duì)中部和下部軸承進(jìn)行改造。首先,在中間軸承小端蓋與電機(jī)上端蓋之間加絕緣,即將小端蓋結(jié)合面車去2 mm,加入2 mm厚的絕緣墊,小端蓋外圓包3層玻璃絲帶刷膠,螺栓套絕緣管并加絕緣墊。其次將下部軸承套更換為絕緣套,螺栓包絕緣加絕緣墊,下部軸承甩油盒加絕緣墊。
(2) 改進(jìn)安裝工藝,確保電動(dòng)機(jī)無(wú)安裝偏心等工藝問(wèn)題。
(3) 加工制作簡(jiǎn)易的風(fēng)扇找靜平衡裝置,對(duì)5臺(tái)電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇進(jìn)行找靜平衡工作。
2003年8,9,11,12月對(duì)5臺(tái)電動(dòng)機(jī)全部進(jìn)行了改造,效果明顯。2004年循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)檢修次數(shù)從上年的10次降為2次,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間明顯加長(zhǎng),以3號(hào)電動(dòng)機(jī)為例,從最長(zhǎng)3個(gè)月增長(zhǎng)到了14個(gè)月,改進(jìn)取得了明顯效果。
4 結(jié)束語(yǔ)
改進(jìn)后的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行周期明顯延長(zhǎng),解決了循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)軸承壽命短的問(wèn)題。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行,證明這種方法對(duì)防治大型交流異步電動(dòng)機(jī)軸電流的危害是合理可行的。