一起高壓電機軸瓦故障的處理總結
2020-12-28亓延杰 高明星
(山東魯碧建材有限公司,山東萊蕪 271103)
前言
某公司微粉生產線使用10kV,4500kW立磨主電機,經過冬季檢修之后開啟發現主電機后軸瓦溫度明顯升高,環境溫度為8~10℃時,測得軸瓦溫度為70℃,且振動為3~4mm/s,嚴重影響了臺時產量及設備的正常運行。為此,進行了幾次拆檢。
01 三次拆檢分析
(1)次拆檢。次發現故障后,因為不確定具體原因,首先考慮潤滑油有問題,遂進行了取樣檢查,發現油質污染度達到12級,內有金屬顆粒,于是全部更換潤滑油,并對油站濾網等進行了一系列優化和處理。拆檢軸瓦后,發現軸損傷為條紋狀,見圖1,聯系廠家技術人員進行刮瓦。
圖1 條紋狀軸損傷
(2)第二次拆檢。第二次發生故障后,聯系廠家技術人員前來檢查,發現問題嚴重化,軸及軸瓦損傷明顯增大,技術人員懷疑底座或基礎不平,于是進行了主電機找正。為判斷是否是基礎不平造成的故障,又因為施工周期緊,施工難度較大,暫時將另外生產線的立磨主電機(#2)與此主電機(#1)進行對換,發現#2主電機正常,#1仍有問題,排除了基礎問題。于是決定對此電機返廠維修。
(3)第三次拆檢。主電機返廠維修后,帶負荷運轉3天左右,問題再次出現,利用點巡檢儀測得的數據見表1。
表1 點巡檢振動數據
分析不是機械原因而是電氣原因導致的故障。有了這一思路,開始搜集技術材料,并詢問了有關專家,逐步將原因確立為軸電壓或軸電流導致油膜擊穿,決定先進行測量。
02 通過軸電壓及軸電流排除故障
軸電壓是指由于環繞電動機軸的磁路不平衡所引起,這個不平衡的磁通切割轉軸,就在軸的兩端感應出軸電壓(軸兩端之間或者轉軸與軸承座之間所產生的電壓)。軸電壓的危害非常大,它可以通過發電機大軸→軸頸→軸瓦→軸承支架→機組底座形成回路,擊穿軸與軸承間的油膜放電。軸電壓雖然不高,但由于回路電阻很小,因此,產生的軸電流很大,會使潤滑冷卻的油質逐漸劣化,情況嚴重者會使軸瓦燒壞,造成被迫停機。
使用萬用表對電機軸端進行電壓的測量,測得主電機轉子兩端軸電壓差約為0.8V,屬于正常范圍,表明主電機的定子及轉子之間沒有明顯的放電異常現象。測得主電機后軸與大地之間的電壓約為0.8V,主電機后軸瓦絕緣板與大地的電壓約為0.09V,反復測量確認后,認為后軸對地電壓遠大于后軸瓦絕緣板對地電壓,這就說明后軸與后軸瓦絕緣板之間的電壓約為0.8~0.09V≈0.71V,這個電壓即為軸承油膜上的電壓,這個電壓就足以產生較大電流,導致油膜擊穿。通過對油品化驗結果來看,確實是產生了軸電流導致了油品變差,充分說明此主電機防軸電流絕緣很低。
按照查閱的資料,進行了詳細檢查,包括后軸絕緣軸承座對地絕緣、輸送油管道絕緣、軸瓦測溫儀器絕緣,發現主電機前軸測溫熱電阻直接接地,原來此主電機在冬季大修時,曾經更換過后軸瓦測溫熱電阻,原熱電阻固定有螺紋采用的是絕緣的橡膠螺紋,而此次更換時,因為相關知識的缺乏,更換為與熱電阻外殼同樣材質的金屬螺紋(見圖2)。
圖2 更換前后電阻螺紋
發現故障點后,立即進行更換,并對軸瓦重新刮瓦、潤滑油過濾。重新安裝后,電機空載試車,測得U1≈0.8V,U2≈0.8V,U3≈0.76V,滿足運行條件。
Z后一次處理完故障后至今已經運行半個多月,運行指標整體正常,見表2,前后軸溫度在55℃,振動在1.5mm/s左右,故障已徹底消除。
表2 點檢振動數據
03 結語
設備的正常運轉是機電、工藝等共同作用的結果。對于設備的檢修工作務必需要保持嚴格、仔細的態度,本次故障就是由于檢修工作的不仔細,造成了反復多次拆檢軸瓦和主電機,造成了巨大的人力、物力的浪費。設備故障,特別是電氣故障,看不見摸不著,正?的表面背后可能還有很多不規范的地方,這些不規范會逐步演變成隱患,直至故障。希望本案例的處理過程能為業內人事提供參考。
來源:《水泥工程》2017年4期