陳勇龍

（華電國際韶關市坪石發(fā)電廠有限公司B廠，廣東韶關 512229）

大型交流電動機軸承防高溫及軸電流改造

陳勇龍

（華電國際韶關市坪石發(fā)電廠有限公司B廠，廣東韶關 512229）

某電廠磨煤機大型交流電動機軸承在運行中經(jīng)常出現(xiàn)高溫、異音現(xiàn)象，軸承易損壞，影響了機組的正常運行。對隱患原因進行了分析，并提出了防止形成軸電流、防止軸承溫度過高等改善措施，經(jīng)驗證，改造在實際應用中取得了良好效果。

軸電流；油膜；放電；固可接材料

1 隱患概述

某電廠機組容量為1×125MW。鍋爐的磨煤機型號為DTM320－580，配電動機型號為YTM560－6，額定功率為800 kW。電動機前端軸承型號為NU234EC／C3，后端為6332／C3。自2003年投產(chǎn)至2005年，2臺磨煤機電動機運行狀況較差，檢修后的電動機運行一段時間后軸承溫度高達75℃，且出現(xiàn)異音，聲音逐漸增大，持續(xù)3～5個月。每次對電動機進行檢修都必須更換前、后端軸承，以至電動機運行周期越來越短，造成檢修工作量劇增，材料消耗增大。軸承價格較高，占很大一部分日常維護費用，更為嚴重的是，2臺磨煤機運行不穩(wěn)定，已經(jīng)影響到機組的安全、穩(wěn)定運行。

2 原因分析

電動機制造和安裝工藝不合格、轉子偏心造成氣隙不均勻、扇形片疊成的定子鐵芯的拼片數(shù)目選擇不合適及電動機供電電源中含有諧波等原因，使電動機的轉子產(chǎn)生軸電壓，轉子軸電壓在前、后軸承與定子前、后端蓋及定子鐵芯之間形成閉合回路，產(chǎn)生軸電流。在設備運行時，軸電壓達到一定值時會擊穿軸承室油膜，產(chǎn)生軸電流，進而損壞電動機前、后端軸承，導致電動機軸承聲音異常，嚴重時電動機軸承磨損增大，引起電動機定、轉子出現(xiàn)掃膛故障。

因設計原因，電動機采用空－空冷卻方式，冷卻風從后端進入電動機本體，經(jīng)過本體帶出來的熱風從前端排出至電動機頂部冷卻器，冷卻后再從電動機后端進風，形成一個封閉的冷卻系統(tǒng)。冷卻器利用電動機尾部風扇抽風對空氣進行冷卻，因電動機前端是熱風出口，出風室與前端軸承座相連，所以前端軸承溫度高。電動機在運行一段時間后，前端軸承溫度在夏季高達83℃，并出現(xiàn)異音，且聲音逐漸增大，軸承室溫度升高，導致軸承損傷。經(jīng)過多次檢修發(fā)現(xiàn)，電動機運行周期縮短，大多是由于電動機軸承受損所致，而造成軸承受損的主要原因是軸電壓累積，使軸承油膜被擊穿形成軸電流，軸電流不斷對軸承內(nèi)圈放電，導致軸承滾道產(chǎn)生麻點。這種損壞不斷擴大，形成搓板狀傷痕，導致軸承狀況越來越差，再加上軸承運行溫度高，更易損壞軸承。

3 改進方案

3.1 防軸電流改進方案

軸電流流經(jīng)回路為轉子本體→轉軸→前軸承→前端蓋→定子鐵芯→后端蓋→后軸承→轉軸→轉子本體，如圖1所示。在電動機軸電流的閉合回路中，只要切斷任一軸承的電流通道，閉合回路就不能形成，即無法產(chǎn)生軸電流。從圖1可以看出，只要切斷電動機后端軸承的電流通道，閉合回路就不能形成。在實際運行中，因電動機前端軸承承力較大，對電動機后端軸承套進行改進較為合理可行。

圖1 電動機軸承安裝示意

將電動機后端軸套（厚度為45mm）外圓車削約2mm，再用固可接材料填滿，待固可接材料固化后，將軸套車削成原軸套尺寸，在電動機后端軸承的軸承套與后端蓋接觸面（緊固螺栓面）之間加裝絕緣墊，也就是將軸套結合面車削1.5mm，加入1.5 mm厚的環(huán)氧樹脂絕緣墊。軸套與后端蓋的緊固螺栓套絕緣管加裝絕緣墊，保證后端軸套與電動機后端蓋之間絕緣良好，如圖2所示。

圖2 電動機后端蓋絕緣示意

3.2 防軸承溫度高改進方案

在電動機前端大端蓋上加裝冷水器。冷水器采用鋁材，冷水器與前端蓋面用導熱膏涂勻，以確保散熱效率。冷水器接工業(yè)用水，下部進水，上部出水，以保證冷水器內(nèi)是滿水，接1.27 cm的水管，出水直排地溝。冷水器安裝前需進行水壓試驗（0.5 MPa），以確保焊接處不漏水，冷水器在實際應用中沒有壓力，電動機前端冷卻水箱結構如圖3所示。

圖3 電動機前端冷卻水箱結構

4 應用效果

分別對2臺磨煤機電動機進行防軸電流、前端蓋外部加裝冷水器改造后，電動機后端軸承與后端蓋的絕緣電阻達到了2 000MΩ，夏季軸承溫度最高為60℃，電動機前端出風室溫度下降，消除了電動機前端軸承溫度高的隱患。軸承無軸電流燒損現(xiàn)象，電動機運行良好，全年只小修一次，電動機軸承檢查完好，一直運行到大修周期，電動機軸承都未更換。實際證明電動機進行防軸電流改造并加裝冷卻器后，運行時間明顯加長，檢修次數(shù)大大減少，改造取得顯著效果。

但應注意的是，電動機裝復時應先裝后端，測量后軸承絕緣合格后，再正確裝復整臺電動機。在電動機裝配過程中，應確保無安裝偏心等工藝問題。

5 結束語

對2臺磨煤機電動機進行防軸電流、防高溫改造，取得了顯著效果，解決了大電動機軸承壽命短的問題。通過長時間的穩(wěn)定運行，證明該改造方案對防治大型交流異步電動機軸電流的危害是合理可行的，對同類型后端進風、前端出風的空－空冷卻電動機防軸承高溫效果良好。

（本文責編：弋洋）

TM 621

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1647－1951（2016）02－0059－02

陳勇龍（1970—），男，湖南郴州人，電氣工程師，從事電廠電氣專業(yè)工作（E-mail：chenyonglong999＠sina.com）。

2015－09－07；

2016－01－02