鄭宏斌 何長江 陳云平 李紀良 王仁全
(四川美豐化工股份有限公司,德陽 618000)
四川美豐化工股份有限公司大型高壓電動機數(shù)量較多,有時長時間停運或者環(huán)境潮濕會導致電動機的絕緣水平下降,致使電動機不能再次正常啟動。大型電動機是一個企業(yè)的關(guān)鍵設備,它的運行正常與否決定一個企業(yè)能否正常進行生產(chǎn)。所以,本文探究了解決高壓電動機受潮問題的有效方案。
按照該公司電動機的運行規(guī)定,電動機停運超過2h,再次啟動時應當請電工到現(xiàn)場對電動機進行檢查。檢查內(nèi)容除機械直觀的因素外,主要對電動機的絕緣進行測量。對于高壓電動機,一般使用2500V兆歐表,要求絕緣電機每千伏不應小于1MΩ。當電動機的絕緣達不到要求時,為避免燒毀電機或造成電力系統(tǒng)壓降,不允許啟動。而相當一部分電動機受潮,只有想辦法使其絕緣達到要求,才能啟動。
四川美豐化工股份有限公司有3臺循環(huán)氣壓縮機,其配套的電機型號為TK710-24/2150,電機功率為710kW,電壓等級為10kV,額定電流為48.1A。電機為開啟式電機,機身留有散熱孔,冷卻方式為自冷。因循環(huán)機電機為開啟式電機,現(xiàn)場空氣濕度大,電機繞組極易吸潮,導致備用電機定子繞組絕緣下降,達不到至少10MΩ的絕緣標準要求,存在安全隱患。
近年來,儀電車間采用了許多方法。比如,對備用的循環(huán)機電機定期進行絕緣檢查,清掃定轉(zhuǎn)子繞組上的灰塵,并且通過用發(fā)熱量大的碘鎢燈和定子繞組通低壓交流電、轉(zhuǎn)子繞組通直流電的方式對電機進行烘烤,確保電機定轉(zhuǎn)子繞組絕緣達到要求。
傳統(tǒng)的烘烤方式存在以下缺點:每次烘烤電機時,必須用大量的燈泡和導線懸掛在機身上,造成現(xiàn)場零亂,不符合規(guī)范化要求;燈泡燒烤時,溫度高,且受熱不均勻,易造成電機繞組的絕緣層局部老化,影響電機使用壽命;現(xiàn)場屬于防爆區(qū)域,采用燈泡烘烤時達不到防爆要求,易造成火災爆炸事故;燈泡持續(xù)工作時,若燈泡爆裂,玻璃碎渣飛入電機繞組內(nèi),會損壞電機繞組絕緣層;燈泡烘烤時,一般用10盞1kW的碘鎢燈,同時定子繞組通交流電,功率在4kW左右,總功率達到14kW,烘烤一天用電就達到300kW·h左右,耗電量大。
有沒有一種安全、節(jié)能、方便的電機繞組烘烤方式,確保電機絕緣隨時符合標準要求呢?經(jīng)過認真分析,并查閱相關(guān)資料,筆者參照高壓封閉電機繞組加熱方式,最終選丹東科亮電子有限公司生產(chǎn)的HBQ型高壓電機防潮加熱帶,如圖1所示。
圖1 HBQ型高壓電機防潮加熱帶
3.2.1 產(chǎn)品介紹
HBQ型高壓電機防潮加熱帶/電熱帶的主體材料是硅橡膠,外加玻璃絲套管,綁扎在定子繞組外環(huán),最后同電機一起浸漆,這樣能使加熱帶的熱量更好地傳導在電機繞組線圈上,充分利用加熱帶的熱量。其結(jié)構(gòu)合理,安裝簡便,可替代進口產(chǎn)品。
該產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)為:絕緣耐壓≥20kV DC;引出線與屏蔽層耐壓≥2.5kV AC;絕緣材料耐溫≥250℃;當環(huán)境溫度為40℃時,加熱帶表面溫度≤125℃(在封閉的圓筒金屬空腔中纏繞加熱帶一周,通電至穩(wěn)定狀態(tài)時加熱帶的溫度);主體材料為硅橡膠;加熱帶額定工作電壓分別為A 220V、B 110V和 E 380V。
3.2.2 工作原理
防潮加熱帶為帶狀,屬于較柔軟的加熱裝置,絕緣好,耐高溫,可以將它直接綁扎在電動機繞組端部。它的優(yōu)點是,當電機停止工作時,HBQ型高壓電機加熱帶開始工作,加熱帶表面溫度傳給電動機繞組。它使電機繞組的溫度始終保持高于環(huán)境溫度5℃,從而避免電機繞組結(jié)露,阻斷潮氣對繞組的侵蝕,保證在潮濕環(huán)境中電機繞組的絕緣符合標準。根據(jù)電機功率和定子繞組尺寸的大小,向廠家定做4條額定電壓為220V,長度為6m,寬度為3cm,厚度為7mm,功率為300W的加熱帶,在定子繞組兩端各安裝兩條。整個加熱帶功率為1200W,一天用電量只有30kWh左右,大大地節(jié)省了電量。
如果天氣好,空氣干燥,不影響電機絕緣時,加熱帶就不需要工作。所以,在加熱帶的控制回路中,筆者增加了一個手動開關(guān),不需要加熱帶工作時,就由人工控制。其具體接線方式如圖2所示(僅畫出一條加熱帶)。
圖2 電動機防潮加熱帶接線示意圖
經(jīng)過可行性分析后,儀電車間認為,在電機定子繞組兩端安裝4條高壓電機防潮加熱帶方案可行,投資省,安全可靠,能夠解決電機絕緣受環(huán)境影響的問題,從而達到電機即啟即用、不影響生產(chǎn)的目的。
近日,儀電車間利用電機備用的機會,分別對3臺循環(huán)機電機安裝了高壓電機防潮加熱帶,并在電機現(xiàn)場增設溫度濕度計,每天監(jiān)測電機的絕緣情況,對比現(xiàn)場溫濕度,發(fā)現(xiàn)電機絕緣始終均能高于10MΩ的標準要求,充分說明改造達到了預期的目的。現(xiàn)在3臺循環(huán)機電機的防潮加熱帶均已投入正式運行。