時間:2010-11-02 14:20:24來源:majuan
某廠主要煉油裝置采用加拿大進(jìn)口的無刷勵磁高壓同步電動機。圖 1 是煉油廠 4kV , 60Hz , 765HP 氫壓機縮機用電動機的勵磁電路圖。
圖1
1 、工作原理如下:圖中虛線框內(nèi)為旋轉(zhuǎn)部分。在同步電動機主軸上安裝一臺三相交流勵磁發(fā)電機,該勵磁發(fā)電機的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組與一般交流發(fā)電機相比是反裝的,即定子勵磁,轉(zhuǎn)子發(fā)電。定子勵磁繞組JLQ ,由 120V , 60Hz 電源經(jīng)調(diào)壓器 TY 調(diào)壓,再由硅整流器 1ZL 整流后供給直流勵磁電源,與主軸一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組 JF 發(fā)出三相交流電,該三相交流電經(jīng)硅整流管 1D ~ 6D 整流后供給同步電動機轉(zhuǎn)子繞組 LQ 勵磁電流。調(diào)節(jié)交流發(fā)電機定子勵磁繞組 JLQ 的勵磁電流,就可使勵磁發(fā)電機的轉(zhuǎn)子所發(fā)出的三相交流電壓得到調(diào)整,從而改變同步電動機轉(zhuǎn)子勵磁繞組 LQ 的勵磁電流。同步電動機起動或停車時的滅磁環(huán)節(jié)和同步電動機 的投勵環(huán)節(jié)都安裝在轉(zhuǎn)子上,均在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作。這種由勵磁發(fā)電機從轉(zhuǎn)子發(fā)電,整流器在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行整流供給同步電動機 轉(zhuǎn)子勵磁的方式,就不再需要有靜止部分和轉(zhuǎn)動部分之間的相互接觸導(dǎo)電,完全省去了電刷和滑環(huán)的接觸。
2 、故障現(xiàn)象:在一次正常停機后,再啟動時發(fā)現(xiàn)該機空載電流由原來的 20A 增大到 50A (額定電流是 78A ),稍加負(fù)載后,電流即緩慢上升,幾秒鐘后,因過電流而保護(hù)停機,檢查負(fù)荷無問題,高壓柜控制正常,增大 JLQ 勵磁繞組勵磁電流時,電機定子電流減小。
3 、故障分析處理:因電機能正常啟動,說明電機控制回路基本正常,問題可能出在勵磁回路,根據(jù)同步電動機的特性。如果在欠勵區(qū),勵磁電流增加,電機定子電流減小,由上述現(xiàn)象,得到電機工作在欠勵狀態(tài),但測量 JLQ 勵磁線圈電流,卻為正常值 5A ,所以問題可能在旋轉(zhuǎn)整流器上。
處理過程簡述如下:
3.1 、該機功率因數(shù)表已壞,為了確定是否勵磁有故障,啟動后從 60Hz 電源(變頻發(fā)電機)出線得知有功增加 0.1MW ,無功增加 0.3MVAR ,同步機 JLQ 繞組勵磁電流增大至額定值時,勵磁發(fā)電機工作基本正常。
3.2 、打開電機蓋,檢查電機各繞組無變色、霉斷等現(xiàn)象,檢查無刷勵磁部分,發(fā)現(xiàn)其穩(wěn)壓管 1WY 損壞,另一個引線松動,更換后再啟動,故障仍未消除。
3.3 、停車馬上檢查各部分發(fā)熱情況,發(fā)現(xiàn)可控硅 2KGZ 發(fā)熱稍大,拆開勵磁發(fā)電機出線和主勵磁引線,測量各元件,發(fā)現(xiàn) 2KGZ 損壞,引起勵磁發(fā)電機一相短路,產(chǎn)生欠勵導(dǎo)致電磁轉(zhuǎn)矩太小不能牽入同步。
3.4 、該可控硅型號為 GRWQ59 ,因無備件,且本地市場無該件購買,決定采用外形尺寸差不多的 500A/2KV 國產(chǎn)單向可控硅代用,更換后,運行正常。
4 、小結(jié)
無刷勵磁裝置,因工作時不能檢查其電壓、波形等參數(shù),檢查故障較為麻煩,只能從外部參數(shù)確定大概范圍,再用靜態(tài)測量的方法,檢查其故障點。從該機故障的情況看,是因為穩(wěn)壓管損壞,啟動時可控硅不導(dǎo)通,主轉(zhuǎn)子開路過電壓無法消除,引起可控硅 2KG2 擊穿短路,由于可控硅擊穿后,由原理圖看出將會引起勵磁發(fā)電機 JF 一相短路造成主勵磁電流不足,引起本故障。為防止電機工件因環(huán)境不太好造成銹蝕而引起其它故障,所以本次檢修后,在整流器表面刷上一層絕緣漆,以保護(hù)這些元件免受環(huán)境不良而損壞。
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