淺談電動機在電力企業中的應用與發展

何聯盟

摘 要：闡述了電動機在工業領域應用的重要性，介紹了電動機安裝和穩定運行的控制措施，提出了新型智能電動機控制技術將逐步推廣的思路。

關鍵詞：電動機 應用 穩定運行

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（c）-0233-02

隨著科學技術的發展，超臨界、超超臨界機組技術的應用，電動機的容量參數比原有的亞臨界機組應用的范圍更加寬廣。就電廠而言電動機的容量已越來越大，啟動方式也從傳統的方式發生了較大的變化，如PLC智能啟動裝置，中、低壓變頻調速裝置的應用，已逐步替代了傳統的時間繼電器控制，水阻柜、電阻器啟動方式。更換后的啟動方式不僅提高了設備的穩定可靠運行，同時還節約了能源。隨著火電60MW、100MW機組的投入，新型簡易的電動工具、起升裝置也得到了廣泛的應用。熟悉新興設備的性能并正確的使用，對于提高設備的使用壽命和平穩運行將具有深遠的意義，同時也對電動機的啟動等設備的更新換代有一個更加全面的認識，有利于縮短對新一代產品的接受認識時限。

1 電動機新技術的應用情況

企業為了貫徹落實國家“十一五”建設節約型社會的號召，進一步做好節約挖潛、節能降耗工作，提高經濟效益。全國的許多行業都在應用低壓、中壓變頻裝置，其精確的調速性能和優越的節能效果已經得到了普遍認同。隨著計算機控制技術的快速發展和高電壓大容量電子器件性能的提高，低壓、中壓變頻調速裝置的可靠性得到了大幅度的提高，在電力、冶金、化工、煤炭等行業得到了較為廣泛的應用，其調速性能優越，節能效果顯著。低壓、中壓變頻產業的快速發展，技術日趨成熟，產品質量的顯著提高，將會在工業領域得到廣泛的應用。

1.1 企業應用中壓變頻裝置的效果

（1）電動機的容量比原先的容量選擇區間增大。

（2）應用于風機、水泵，節能效果顯著（30%～70%）。

（3）實現電機的軟啟動，避免啟動電流對電機的沖擊，減少電機損壞基率，有效的提高了電機的使用壽命。

（4）當負荷較低時電機工作在低速狀態，降低了對閥門及管道等設備的沖刷，延長使用壽命。

（5）加速時具有足夠轉矩，提高設備在系統異常情況下的響應速度。

（6）運行操作減少對風門擋板或閥門調整的工作量。

（7）優化自動控制使風壓、水壓調整平穩，改善設備的調節性能。

（8）提高自動化水平，顯著提高運行操作的可靠性。

1.2 起吊設施中應用了變頻調速裝置的效果

（1）電動機的結構有了新的選擇，改變了以往轉子滑環機構，減少了故障頻率。

（2）調速效果顯著，變速速度轉換平穩。

（3）實現電機的軟啟動，避免啟動電流對電機的沖擊，減少電機損壞幾率，有效的提高了電機的使用壽命。

（4）智能化控制大大減少了設備的故障頻率，增加了設備的投入率。

1.3 企業中應用PLC智能啟動裝置的效果：

PLC以順序控制為主，回路調節為輔，能完成邏輯判斷、定時、記憶和算術運算等功能。他集三電與一體，具有良好的控制精度和高可靠性，使得PLC成為現代工業自動化的支柱

（1）設備投入的更及時、快捷（如電廠的堵煤振打裝置）。

（2）設備間的切換投入更方便、可靠，邏輯更緊湊（如電廠輸煤皮帶的盤式吸鐵器間的切換）。

（3）智能化的應用，操作回路更簡便，靈活性很強（如電機的正反轉、Y-△啟動）。

1.4 小型的電動工具的應用

小型電動工具的普及應用使電建安裝企業在安裝過程中，降低了投資成本、減小了工人的工作強度。如原先的主汽管道的坡口處理，需用體積較大的坡口機來完成，現場還需要搭建專用的坡口機房，而現在就需一個手槍電鉆作為動力驅動就可以完成坡口的車削。電源的電壓等級從380 V驅動降至220 V電壓，節約了能源，減少了成本投入。又如PA系列微型電動葫蘆的應用，500 kg以下的物體都可以直接起升。設備的固定也很方便，減輕了工人的勞動強度，提高了施工效益，提升了安全風險。尤其是～220 V電源的輸入，降低了投資成本，減少了維修費用。這樣的新型工器具現場應用的還很多，優點：體積小，搬運方便；電源等級低，成本投入小；維修方便，維修成本低。

2 電動機的安全穩定運行

2.1 變頻調速裝置應用中應注意的問題

（1）功率器件容易損壞，采購時應選用正規廠家的產品，正規廠家技術力量雄厚，功率器件的質量已有顯著提高，同時變頻裝置的控制軟件日趨成熟、穩定。

（2）電力行業多使用多電平串聯技術變頻裝置，電壓源型占主導地位，使用效果比較好，調研其他電廠設備運行時多考察電壓源型的變頻裝置。

（3）環境溫度、灰塵問題沒有得到較好的解決，影響中壓變頻裝置的使用情況；應用過程中考慮設備安裝的位置盡量在灰塵污染較小的區域，變頻裝置多采用空冷方式—— 內循環冷卻及外循環冷卻兩種方式。保證房體的進風孔、出風道的濾網能定期按時清理，同時控制室內設置空調來控制設備的溫升。

（4）控制電源切換裝置切換時間太長，裝置顯示控制電源故障，采用快切裝置這種故障頻率就會有很好的改觀。

（5）DCS起、停信號干擾現象引起設備停運。針對該問題應在啟動停止回路里增加了中間繼電器，隔離對控制回路的干擾。

2.2 PLC智能啟動裝置應用中應注意的問題

（1）PLC智能啟動裝置安裝后初次廠家設定參數時，檢修人員應及時到場，了解設備設定第一手資料，備份廠家參數資料，利于以后維修、巡檢。

（2）PCL智能啟動裝置為新科技電子產品，安裝的環境應相對保持潔凈、通風。endprint

（3）巡視、檢查時注意設備運行溫度，防止安裝環境區域溫度過高，設備誤動，如溫度過高應及時加裝風扇冷卻設備。

（4）設備避免在震動較大的設備上安裝。

2.3 小型電動工具應用，應符合下列要求

（1）不得超銘牌使用。

（2）外殼必須接地或接零。

（3）嚴禁一個開關或一個插座接兩臺及以上電動工具。

（4）移動式電動工具應使用軟橡膠電纜；電纜不得破損、漏電。

（5）嚴禁濕手接觸電源開關。

（6）工作中斷必須切斷電源。

（7）定期檢查更換碳刷，防止因碳刷磨損壓力不足燒毀滑環。

2.4 電動機使用安全要求及運行中常見的主要故障

電動機安裝完成后，電動機的外殼必須可靠接地，采用條型底座的電機或大容量低壓電機以及高壓電機應有2個及以上的接地點。電動機絕緣檢查合格。電動工具的絕緣電阻必須達到2 MΩ及以上；鼠籠型1000 v以下電動機繞組絕緣檢查不應小于0.5 MΩ；具有換向器集電環類，額定電壓在1000 V以下電動機繞組絕緣檢查不應小于1 MΩ；有絕緣的軸承座的絕緣板、軸承座及臺板的接觸面應清潔干燥，使用1000 V兆歐表測量，絕緣電阻值不得小于0.5 MΩ；高壓電動機吸收比大于或等于1.3。

電動機在企業生產運行中常見的故障主要是軸承的損壞和管道水泄露電動機絕緣的損壞。電動機軸承損壞的原因主要是潤滑油的變質引起軸承溫度的上升，軸承溫度變高機械性能變化滾珠或滾柱強度下降表面的損傷；或安裝時振幅不符合安裝要求電動機受機械設備的外力發生振動過度磨損，對策：潤滑油根據油脂運行允許時限及時檢查更換，重新調整設備綜合幾何中心，消除過度振幅，緩解磨損。電動機受潮采用加熱干燥法去除潮氣，電機干燥時應符合下列要求：

①溫度應緩慢上升，升溫速率可為每小時5～8 ℃。

②鐵芯和繞組的最高允許溫度，應根據絕緣等級確定。

③帶轉子進行干燥的電機當溫度達到70 ℃以后，應至少每隔2 h將轉子轉動180 °。

④當吸收比及絕緣電阻值符合要求，并在同一溫度下經5 h穩定不變時，可認為干燥合格。

⑤電機干燥后，當不及時起動時，宜有防潮措施。

3 結語

電動機的穩定運行牽系縱多方面，做到啟動運行的穩定、節能降耗提高經濟效益是當前電機控制系統改進的目標，尤其是在國內燃煤火電機組領域，降低廠系統用電率、降低煤耗是各大企業突出的焦點，對大電機、大負荷轉機的變頻改造無疑是節能的一種可行途勁，伴隨中壓變頻裝置的成熟和電網電源的發展，中壓變頻裝置、一鍵式啟動的設備將來會有更大、更好的市場前景。

參考文獻

[1] 電力建設安全工作規程.

[2] 中壓變頻調速裝置的應用.

[3] 清水川發電廠變頻器使用可研性報告.endprint