王樹海,陳元才

(1.液化空氣滄州有限公司,河北 黃驊 061113;2.河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校 教務(wù)處,河北 滄州 061001)

電機(jī)基本參數(shù):空氣壓縮機(jī)電機(jī)型號(hào)為1DZ2052-8AE02-Z;額定功率為28700kW;額定電壓為10kV;額定頻率為50 Hz;額定轉(zhuǎn)速為1500 r/min;額定電流為1875 A;功率因數(shù)為0.90;定子繞組接法為星型;總重量為53.1 t;轉(zhuǎn)子重量為17.535 t;水冷卻器重量為846.8kg;勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電壓為60 V;勵(lì)磁電流為8.3 A;生產(chǎn)廠家為西門子電氣傳動(dòng)有限公司;電機(jī)起動(dòng)方式為自耦變壓器降壓異步起動(dòng),后轉(zhuǎn)入同步運(yùn)行;主要組成部分為定子、轉(zhuǎn)子、進(jìn)線接線箱、互感器接線箱(電機(jī)星點(diǎn)側(cè)安裝有差動(dòng)保護(hù)用電流互感器)、勵(lì)磁機(jī)(在電機(jī)后面與電機(jī)同軸連接)、水冷卻器(安裝于電機(jī)頂部)。[1]

此電機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中非常重要,過去由于工藝操作的原因發(fā)生過軸承機(jī)油泄露事故(當(dāng)時(shí)只做了臨時(shí)處理),本次公司利用生產(chǎn)檢修時(shí)機(jī)由上海昂電電機(jī)有限公司負(fù)責(zé)對(duì)該電機(jī)進(jìn)行內(nèi)部檢查、維護(hù)及動(dòng)平衡振動(dòng)測(cè)試,期間西門子廠家也派專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),現(xiàn)總結(jié)檢修中的一些注意事項(xiàng),供同行們借鑒。

1 現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)主要部件的拆裝和運(yùn)輸

1)拆除電機(jī)所有外接線,并用膠帶包好,其中包括電氣動(dòng)力、控制電纜,儀表測(cè)量電纜(振動(dòng),溫度等)并做好詳細(xì)接線記錄,同時(shí)還要測(cè)量電機(jī)絕緣(定,轉(zhuǎn)子),勵(lì)磁機(jī)間隙。

2)拆卸水冷卻器,用吊車吊出廠房,注意冷卻器內(nèi)水在拆卸前要清除干凈,防止在吊運(yùn)過程中遺留水流入電機(jī)。拆除并吊走勵(lì)磁機(jī)上蓋。

3)拆除電機(jī)進(jìn)線接線箱和差動(dòng)互感器接線箱,分別吊走。

4)拆除電機(jī)連同勵(lì)磁機(jī)一并吊走。

5)運(yùn)輸車上電機(jī)注意事項(xiàng):重新安裝冷卻器于電機(jī)上,勵(lì)磁機(jī)上蓋復(fù)位,由于勵(lì)磁機(jī)和電機(jī)同軸(勵(lì)磁機(jī)基礎(chǔ)平面稍高于電機(jī)基礎(chǔ)平面),所以在車上擺放時(shí)設(shè)備重心側(cè)重于電機(jī)后部,電機(jī)安放后要仔細(xì)觀察整體沉降情況,勵(lì)磁機(jī)底部鋪墊木塊不要太高,防止整個(gè)軸部發(fā)生徑向彎曲,運(yùn)輸后通過測(cè)量勵(lì)磁機(jī)間隙得到最后確認(rèn)。其測(cè)量方法是在勵(lì)磁機(jī)兩端,互成 120°三點(diǎn)處測(cè)量定轉(zhuǎn)子間隙,規(guī)程規(guī)定間隙誤差最大不能超過平均間隙的 10%[2]。

6)電機(jī)前后軸部都要加以固定,防止運(yùn)輸過程中前后竄動(dòng);做好各種線纜的包扎,電機(jī)外露孔要用塑料布包好。同時(shí)要附帶電機(jī)假軸(抽取轉(zhuǎn)子用)。

2 電機(jī)入廠后的拆卸及檢查

2.1 拆卸、檢查與電機(jī)基座有聯(lián)系的部件

拆除冷卻器,勵(lì)磁機(jī)端蓋,電機(jī)邊蓋,前后軸承蓋,電機(jī)內(nèi)各儀表探頭及連線,即所有與電機(jī)基座有聯(lián)系的部件。

需要檢查的部分:勵(lì)磁機(jī)間隙;冷卻器殼內(nèi)檢查油污情況;端蓋內(nèi)壁磨損情況;甩油環(huán)與軸之間的磨損情況;滑動(dòng)軸承表面磨損情況;機(jī)械迷宮磨損情況(變形部分需要最后修整)

2.2 轉(zhuǎn)子抽取、清洗及檢查

1)電機(jī)轉(zhuǎn)子的抽取。這里需要使用電機(jī)生產(chǎn)廠家原配的假軸,通過假軸和電機(jī)驅(qū)動(dòng)端連接在一起,等于對(duì)整個(gè)軸部進(jìn)行了橫向延伸,一端吊起轉(zhuǎn)子另一端吊起假軸,沿軸向方向運(yùn)動(dòng),慢慢從機(jī)身抽出轉(zhuǎn)子,放置他處。整個(gè)過程采用目視法把握電機(jī)定轉(zhuǎn)子間隙,由經(jīng)驗(yàn)豐富的行吊人員配合進(jìn)行操作,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)子碰觸、摩擦繞組,損壞電機(jī)絕緣。

2)油污清洗全部采用電氣清洗劑。清洗定子繞組時(shí)要先用蘸滿清洗劑的白布擦除定子表面油污,然后分縱橫兩個(gè)方向逐個(gè)噴灑清洗劑。轉(zhuǎn)子油污清洗必須徹底。冷卻器內(nèi)油污雜質(zhì)較多,清洗要求必須在 3遍以上,最后檢查滴液表面無漂浮油色為止;電機(jī)基座內(nèi)部也要清除雜物及油污。

3)拆機(jī)后的數(shù)據(jù)測(cè)試。定子絕緣及直流電阻;吸收比及極化指數(shù);轉(zhuǎn)子絕緣;勵(lì)磁線圈電阻;軸瓦電阻值。進(jìn)口電機(jī)絕緣阻值的測(cè)試只允許使用兆歐表測(cè)量,禁止采用耐壓試驗(yàn)[3]。

4)各部件壓接用的密封膠條在拆卸過程中很容易損壞,需要及時(shí)補(bǔ)充。

5)轉(zhuǎn)子軸部檢查采用探傷技術(shù),使用著色滲透探傷劑,經(jīng)顯像后軸部表面著色很清晰,有無裂痕通過目測(cè)即可實(shí)現(xiàn),效果明顯。

3 轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)

本電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡試驗(yàn)是由上海電氣有限公司做的,操作環(huán)境是在試驗(yàn)臺(tái)上拖動(dòng)轉(zhuǎn)子在 500 r/min的轉(zhuǎn)速下做動(dòng)平衡試驗(yàn),經(jīng)過測(cè)試最后在轉(zhuǎn)子兩側(cè)風(fēng)扇輪轂上共增加了 10個(gè)配重塊。西門子廠方維修人員檢查后對(duì)此結(jié)果做出否決。廠方強(qiáng)調(diào)原電機(jī)動(dòng)平衡試驗(yàn)的工況是轉(zhuǎn)速在 1800 r/min的情況下,進(jìn)行的動(dòng)平衡測(cè)驗(yàn),也即出廠電機(jī)試驗(yàn)是在失速狀況下進(jìn)行的(電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1500 r/min),顯然原平衡配重更為可靠,而上海電氣無法達(dá)到廠方的試驗(yàn)條件,而且最后的結(jié)果與原電機(jī)配重出入很大,西門子的選擇最終得到了我方的認(rèn)可[4]。

4 電機(jī)組裝及試驗(yàn)

1)電機(jī)組裝。將清洗,修復(fù)后的軸承,迷宮等全部復(fù)位;安裝轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁機(jī)端蓋;整理各種儀表探頭接線;最后吊裝電機(jī)恢復(fù)到基座內(nèi),調(diào)整勵(lì)磁機(jī)間隙,安裝接線箱及互感器接線箱,完畢后做電機(jī)常規(guī)測(cè)試(包括絕緣電阻、直阻、吸收比、極化指數(shù)、勵(lì)磁機(jī)的對(duì)地絕緣、阻值等),測(cè)試調(diào)整振動(dòng)探頭及溫度探頭的定值。

2)吊裝電機(jī)到試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行固定和連接拖動(dòng)設(shè)備——昂電勵(lì)磁機(jī),并進(jìn)行對(duì)中調(diào)整。需要提醒的是,要認(rèn)真檢查昂電的勵(lì)磁機(jī)基礎(chǔ)穩(wěn)固情況,由于拖動(dòng)大型電機(jī)(雖然是空載試驗(yàn))轉(zhuǎn)子軸徑很長(zhǎng),勵(lì)磁機(jī)也要輸出很大的轉(zhuǎn)矩,如果基礎(chǔ)安裝不牢固的話會(huì)發(fā)生基礎(chǔ)移動(dòng)甚至?xí)l(fā)設(shè)備損壞的大事故。

3)空載試驗(yàn)。由于大型高壓電機(jī)直接起動(dòng)瞬間有很大的起動(dòng)電流,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的電壓降(近2000 V左右),國內(nèi)幾乎沒有電機(jī)維修廠家能夠滿足這樣電機(jī)的試驗(yàn)工況條件,上海昂電采用的方法是使用昂電的勵(lì)磁機(jī)拖動(dòng)電機(jī)升速到額定轉(zhuǎn)速(1500 r/min)以后,不斷調(diào)整高壓電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)輸入電流,同時(shí)測(cè)量電機(jī)側(cè)的出口電壓,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù),制作出勵(lì)磁電流和輸出電壓的關(guān)系曲線,通過該曲線判定該電機(jī)質(zhì)量良好,可以繼續(xù)投入生產(chǎn)運(yùn)行。

4)電機(jī)運(yùn)行前要對(duì)油路充油,通過油泵使軸承箱里的潤(rùn)滑油不斷循環(huán),帶走軸承在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱量,保證電機(jī)可靠運(yùn)行。運(yùn)行過程中同時(shí)還要檢測(cè)各種儀表探頭的情況,包括振動(dòng)、壓力及溫度的阻值。

5 結(jié)束語

大型高壓電機(jī)不同于普通電機(jī),一般體積較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尤其進(jìn)口電機(jī)價(jià)格昂貴(本電機(jī)達(dá)到上千萬元);同時(shí)它們?cè)谄髽I(yè)生產(chǎn)中承擔(dān)非常重要的任務(wù)。所以對(duì)于電機(jī)維修這項(xiàng)工作會(huì)對(duì)我們提出更高的要求,從拆裝、運(yùn)輸?shù)皆囼?yàn)每個(gè)環(huán)節(jié)都要仔細(xì)認(rèn)真,不能出現(xiàn)一點(diǎn)差錯(cuò)。因此充分做好電機(jī)檢修前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作是非常有必要的,此次電機(jī)維修歷時(shí) 6 d,最后順利投入生產(chǎn),運(yùn)行良好。文中只是對(duì)一些關(guān)鍵事項(xiàng)做了重點(diǎn)描述,其他常規(guī)測(cè)試需查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程,此處未做贅述。希望通過本文能夠?qū)ξ覀兘窈蟮墓ぷ魈峁┮欢ǖ慕梃b和幫助。

[1]閻治安,崔新藝,蘇少平.電機(jī)學(xué) [M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2008.

[2]曹湘洪,朱理琛,胡安定.石油化工設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程 [M].北京:中國石化出版社,2004.

[3]李景祿.高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)與狀態(tài)診斷 [M].北京:水利水電出版社,2008.

[4]唐介.電機(jī)與拖動(dòng)[M].北京:高等教育出版社,2007.