劉長富
(中國三冶集團有限公司寧波分公司,浙江寧波 315800)
西門子高壓電機安裝技術
劉長富
(中國三冶集團有限公司寧波分公司,浙江寧波 315800)
介紹了西門子高壓電機安裝技術要點,對設備隨機資料進行了深入的研究,結合現行施工規范、施工工藝及風機運行工況對電機運行的要求,對電機安裝的關鍵工序進行規范細化,對墊鐵安裝、底座安裝、電機磁力中心線的確定、電機安裝、間隙調整、電機找正、電氣接線、調試及試運行等做了詳細介紹,對全面系統的提高電機安裝質量有指導意義。
高壓電機 安裝技術 磁力中心線 間隙 找正
西門子高壓無刷同步電機具有效率高、維護成本低的特點,在鋼鐵工業的重要部位的泵和風機應用較多,本文結合工程實際,總結了西門子高壓電機安裝的技術要點及保證安裝質量的具體措施。
寧波鋼鐵燒結四臺主抽風機采用西門子電機變頻驅動,三相同步電機功率為7800KW,電壓10000V,轉速1000rpm,重量24.5T。電機軸承為滑動軸承,強制潤滑,電機采用空水冷卻。電機安裝在兩個條形底座上,底座通過地腳螺栓固定在混凝土基礎上(如圖1)。
3.1 墊鐵安裝
墊鐵為隨機配套,采用一塊平墊鐵和兩塊斜墊鐵調整,墊鐵安裝采用三支點灌漿法。用框式水平儀測量底座水平度,縱橫向水平度允許誤差為0.1/1000,用精密水準儀測量底座標高,各組墊鐵標高誤差不超過0.5mm。
圖1 電機布置圖
圖2 電機磁力中心線銘牌
3.2 底座安裝
將底座穿入地腳螺栓吊放在墊鐵上,利用鋼線及線墜測量底座中心線及距離,中心線偏差小于1mm,標高偏差不超過0.5mm,水平度偏差小于0.1/1000。底座安裝標高比電機本體標高低3~4mm,預留電機和底座之間的精調余量。
3.3 電機安裝(粗調)
磁力中心線位置:電機轉子與磁力中心線對齊是非常重要的,每個電機的磁力中心線是不同的,必須參照銘牌設定(如圖2)。電機定位應滿足正常運轉時軸處在磁中心位置,并滿足風機和電機軸向間隙要求。
當電機軸在其磁力中心線上,風機軸在其推力面時,將電機軸和風機軸端的間隙設定為7.0mm,以聯軸器端面作為參照面將電機軸和風機軸對正,將電機地腳螺栓孔與底座螺栓孔對正,擰上六角螺栓,電機和底座同步調整,粗校準時,采用塊規和塞尺配合,聯軸器圓周到風機聯軸器的間隙應一致,測量頂部、底部、左邊和右邊的間隙最大偏差不應超過0.1mm,底座定位后地腳螺栓灌漿。
3.4 電機精確找正
一次灌漿達到強度后,用增力扳手按規定的扭矩緊固底座地腳螺栓。以風機軸為基準,通過測量電機與風機聯軸器,對電機進行精準找正,徑向布置一塊千分表,在與軸中心等距離處對稱布置兩塊千分表(如圖3),在測量一個方位上徑向讀數的同時,測量相對兩方位上的軸向讀數,可以消除軸在盤車時竄動對軸向讀數的影響。聯軸器的徑向間隙和軸向間隙值測量后與要求值比較,根據偏移情況進行調整,先調整軸向間隙,使兩半聯軸器平行,然后調整徑向間隙,使兩半聯軸器同軸,電機的水平方向微調采用底座上安裝的擋塊配合頂絲調整,垂直方向的微調通過電機底座上的頂絲調整,通過加減墊片以及移動電機進行精確校準,直到達到允許誤差。
找正合格后,交叉輪流擰緊電機地腳螺栓,復測找正偏差,記錄測量值。電機最終定位后,安裝定位銷,利用錐形鉸刀擴孔,保證定位銷能夠用手插入,并與頂部平齊。將六角螺栓和墊圈擰入圓錐銷,擰入深度大約為5mm。用鐵錘輕輕敲打錐銷,使錐銷陷入同樣深度,緊固六角螺栓。
3.5 電纜敷設
圖3 聯軸器找正示意圖
電纜敷設前應檢查電纜敷設路徑中的橋架、預埋保護管已施工結束,電纜溝、橋架、保護管中的雜物已經清掃,接地線已施工結束,電纜路徑符合設計規定,和工藝管道無沖突“打架”現象,電纜施放前根據現場實際情況測量其尺寸,并留一定的余量,核對符合設計要求電纜的擺放位置,并做電纜標牌,敷設時應檢查電纜的外護層完好情況,確保橋架上無毛刺,并注意電纜的彎曲半徑。
3.6 電纜頭制作及試驗
高壓電纜采用冷縮電纜頭,制作電纜頭符合施工規范要求及生產廠技術條件,電纜頭制作完成后對電纜進行電氣測試:絕緣電阻測試、交流耐壓、導通試驗、相位核對等試驗。
3.7 電機本體的試驗
電機交接實驗主要包括:①測量繞組的絕緣電阻和吸收比。②用雙臂電橋測量定子各相的直流電阻、轉子繞組直流電阻,各相繞組直流電阻值相互差別不應超過2%。③定子繞組、轉子繞組的交流耐壓,10KV電機試驗電壓標準為定子16KV,耐壓1分鐘,轉子7.5倍額定勵磁電壓,但不低于1.2KV,不高于出廠試驗電壓值的75%。④檢查定子繞組各相的極性及其連接的正確性。⑤電機旋轉方向的確定。
3.8 電纜接線
連接定子繞組,電機接線端子與導線端子必須緊密連接,牢固無額外張力,連接用緊固件的鎖緊裝置完整齊全,在電機接線盒內,裸露的不同相導線和導線對地間最小允許凈距不小于125mm。確認電機旋轉方向,檢查接線盒內部是否清潔,無剩余電纜。檢查后關好接線盒。連接接地導體,將接地導體與定子繞組的電纜接線盒相連。電機外殼在底座接地極或鋼底座接地。連接輔助電路,將溫度傳感器、振動傳感器、油流量開關等的設備測量線與接線盒相連,電纜引入應具有壓緊壓蓋。連接電流互感器,二次側短接的電流互感器不允許開路。
3.9 系統調試
系統調試主要包括勵磁裝置調試、系統調試(斷開電機,滿足合分閘條件下做系統無負荷起動,停車及保護動作等方面的試驗)系統調試須在電機本體、勵磁裝置、高低壓配電裝置、繼電保護裝置、表計、控制裝置按規程規定的項目單體調試完畢,且符合要求的條件下進行。
3.10 試運行
系統調試合格后進行電機單試及聯動試車,試車前做好專業確認工作,填寫試車確認表,試車過程中每半小時記錄一次試車數據,試車合格辦理移交手續。
綜上所述,西門子高壓電機安裝精度要求高,安裝質量直接影響電機及風機設備的運行質量。所以,在安裝施工過程中必須深入了解設備原理及運行工況要求,選擇科學合理的施工方法,確保設備的安裝精度。通過對西門子高壓電機安裝經驗的積累,為類似大型電機安裝提供參考。
[1]西門子電機隨機文件.
[2]冶金電氣設備安裝工程驗收規范(GB 50397-2007).
[3]電氣裝置安裝工程電氣設備交接實驗標準(GB 50150-2006).
劉長富(1983—),男,工程師,從事設備安裝工作,中國三冶集團有限公司寧波分公司。