電機軸電流可能誤報軸承溫度Motor Shaft Current may Misreport the Bearing Temperature

郭立新，周富豪

電機軸電流可能誤報軸承溫度
Motor Shaft Current may Misreport the Bearing Temperature

郭立新，周富豪

眾所周知，有很多原因都有可能造成運轉(zhuǎn)中的電動機轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生軸電壓，如電動機磁不平衡、靜電感應(yīng)等。如果處理不當(dāng)，可能會使電機轉(zhuǎn)軸與軸承間有軸電流通過，從而對電機軸承造成破壞，致使軸承的使用壽命受到影響。尤其是現(xiàn)在的5 000t/d熟料生產(chǎn)線，很多大風(fēng)機的高壓電機采用了變頻調(diào)速，逆變供電的電源含有較高次的諧波分量，更易產(chǎn)生軸電壓。隨著水泥生產(chǎn)企業(yè)近年來對高壓電機軸電流問題的重視，通過采取在軸伸端裝設(shè)轉(zhuǎn)軸接地碳刷、加強非軸伸端軸承座與支架的絕緣等有效措施，很大程度上解決了軸電流危害的問題。

但我公司在今年3月份的設(shè)備大修后，卻發(fā)生了一起因電機軸電流而誤報電機軸承溫度，造成設(shè)備跳閘的事故。

2014年3月，我公司組織了8d的窯系統(tǒng)大修，在檢修期間，對窯尾排風(fēng)機電機（YPTQ710-81 400kW）進行例行維護，將電機送到專業(yè)電機維修公司，對定子線圈絕緣、部分槽契進行了處理。檢修前就已發(fā)現(xiàn)該電機后軸瓦有損傷、軸頸有磨損現(xiàn)象，這次抽出軸瓦后發(fā)現(xiàn)，軸瓦表面有電擊產(chǎn)生的黑點、小凹坑，懷疑有軸電流從電機轉(zhuǎn)軸和后軸承合金瓦面的接觸點通過。由于合金瓦面的接觸點不夠多，所以接觸點的電流密度大，輕則電擊產(chǎn)生黑點，重則在瞬間產(chǎn)生高溫，使接觸點的軸瓦合金燒熔、剝落，在軸頸碾壓力的作用下，進一步損傷合金瓦面，在合金瓦表面上出現(xiàn)小凹坑，同時也對軸頸產(chǎn)生磨損。因此在本次維修中更換了電機前后軸瓦，修復(fù)了軸頸，更換了后軸承合金瓦背面和軸瓦座間的絕緣墊板，以切斷后軸瓦軸電流的回路。

2014年3月16日，電機回廠安裝、找正完畢后，立即安排試機，首先是電機空轉(zhuǎn)。由于不帶負(fù)荷，將高壓變頻的輸出頻率控制在25Hz，在1h的測試期間，前后軸瓦溫度僅35℃左右，各方向振動值均在0.7mm/s以下，電機空試運轉(zhuǎn)正常。隨后窯點火，啟動窯尾排風(fēng)機；在窯升溫到投料前的20多小時內(nèi)，電機瓦溫、振動正常。

3月17日白班9：30左右，準(zhǔn)備拉風(fēng)投料時，中控室操作員發(fā)現(xiàn)尾排風(fēng)機電機后瓦溫度連續(xù)快速上升，及時停尾排風(fēng)機，并通知機電車間檢查處理，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)前后軸瓦并無發(fā)熱現(xiàn)象，稀油站運轉(zhuǎn)正常，稀油站的油也沒有雜質(zhì)和金屬粉末。后來抽出后軸承測溫?zé)犭娮瑁l(fā)現(xiàn)套管表面有變色及小黑點，當(dāng)時判斷為熱電阻質(zhì)量問題，更換熱電阻后重新開機。

投料半小時后，中控室顯示后軸瓦溫度再次迅速升高，造成尾排風(fēng)機電機跳閘?，F(xiàn)場檢查電機后軸瓦仍不發(fā)熱，打開后軸瓦上蓋檢查，未發(fā)現(xiàn)蹭瓦端和軸瓦面損傷問題，但發(fā)現(xiàn)新?lián)Q裝的熱電阻套管又有明顯的電流燒灼現(xiàn)象。由此我們判斷，是因為插入到測溫孔內(nèi)的測溫?zé)犭娮桎撝铺坠芡獗砻嫖醋鹘^緣處理，而這次維修電機時，新更換的電機后軸瓦體的測溫孔位置有細(xì)小變化，熱電阻鋼制套管端部與下瓦體接觸或鋼制套管外表與下瓦體溫孔內(nèi)壁接觸，熱電阻鋼制套管后又與后瓦座通過穿孔的固定螺帽連，造成下瓦體通過熱電阻鋼制套管和瓦座及整個電機外殼聯(lián)通，使上下瓦背原有的絕緣墊失去作用，形成后軸瓦實際接地。電機軸電流流過測溫?zé)犭娮桎撝铺坠軐筝S瓦座拉弧，造成熱電阻套管燒熱，從而造成熱電阻檢測溫度高而軸瓦并未發(fā)熱的現(xiàn)象。

由于時間緊，我們將整個熱電阻鋼制套管（含端部）用熱縮絕緣管套住并加熱，收緊后再次裝入，開尾排風(fēng)機。開機后全部恢復(fù)正常，連續(xù)運轉(zhuǎn)。

事后我公司對本次尾排風(fēng)機電機事故進行了認(rèn)真分析。

（1）本次事故表象原因為測溫?zé)犭娮桎撝铺坠芡獗砦醋鹘^緣處理，造成軸瓦通過熱電阻鋼制套管和瓦座及整個電機外殼聯(lián)通，電機軸電壓使測溫?zé)犭娮桎撝铺坠軐Φ乩。瑢?dǎo)致熱電阻套管燒熱，溫度升高。

（2）更深層次的原因還是我們對電機，尤其是變頻調(diào)速的高壓電機軸電流的機理和危害性認(rèn)識不足。該電機外殼對地接觸不良，接地不好，雖然電機前軸瓦端蓋已有一個對前軸伸的接地碳刷，但電機殼體接地不夠好。

（3）從窯尾排風(fēng)機運行情況看，變頻器輸出頻率越高，電機的電流越大，電機軸電壓產(chǎn)生的感應(yīng)電流越高。

我公司采取的措施：

（1）對窯尾排風(fēng)機電機做可靠接地，從電力室接地網(wǎng)直接引50mm2接地線接到電機本體，電機本體各組裝件用10mm2地線進行連接。

（2）檢查所有高壓電機前軸伸的放電電碳刷，并重新進行處理，使放電性能良好，待停機時再加裝一個前軸伸的放電碳刷。

（3）對其他高壓電機、尤其是變頻電機做好可靠接地，對測溫?zé)犭娮桎撝铺坠芡獗砭鹘^緣處理。

TM 307.1文獻標(biāo)識碼：A

1001-6171（2015）05-0078-01

通訊地址：中材羅定水泥有限公司，廣東羅定527219；2014-12-29；編輯：趙蓮