超大型給水泵電動(dòng)機(jī)綜合治理研究

馬 波（河北國(guó)華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 定州 073000）

超大型給水泵電動(dòng)機(jī)綜合治理研究

馬 波
（河北國(guó)華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 定州 073000）

本文介紹了超大型給水泵電動(dòng)機(jī)的故障改造及運(yùn)行維護(hù)綜合分析，在提高設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的效果，對(duì)其他電廠處理類似問題有良好的借鑒意義。

超大型電動(dòng)機(jī)；治理；研究

1　設(shè)備簡(jiǎn)介

萬千瓦級(jí)的電動(dòng)機(jī)在火力發(fā)電行業(yè)的應(yīng)用是作為給水泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用的，純電動(dòng)給水泵的設(shè)計(jì)是跟隨空冷機(jī)組的發(fā)展而發(fā)展起來的。因此，萬千瓦級(jí)的給水泵電動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用是在600MW國(guó)產(chǎn)空冷機(jī)組大量投產(chǎn)時(shí)開始的。

由于此種超大型給水泵電動(dòng)機(jī)廣泛投入使用年限不長(zhǎng)，維護(hù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較少，所以在全國(guó)各個(gè)發(fā)電廠出現(xiàn)了很多給水泵電動(dòng)機(jī)定子繞組燒損的現(xiàn)象。一旦給水泵電動(dòng)機(jī)損壞退出運(yùn)行，將直接導(dǎo)致機(jī)組不能滿負(fù)荷出力，且電動(dòng)機(jī)返修時(shí)間較長(zhǎng)，費(fèi)用巨大。

2　超大型萬千瓦級(jí)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行維護(hù)上存在的問題

給水泵是發(fā)電廠重要輔機(jī)之一，對(duì)電廠安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著非常重要的作用。采用大容量的電動(dòng)給水泵驅(qū)動(dòng)的燃煤機(jī)組，通常廠用電率較高。目前隨著機(jī)組調(diào)峰任務(wù)的加重，直接空冷機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性越來越差，許多電廠在機(jī)組低負(fù)荷期間都通過減少給水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)來達(dá)到節(jié)能降耗目的，這勢(shì)必會(huì)大大增加給水泵電機(jī)的起停次數(shù)。電動(dòng)機(jī)的每次啟停操作均會(huì)造成電機(jī)定子繞組的一次短路沖擊，會(huì)對(duì)定子繞組造成熱沖擊和電動(dòng)力的沖擊。因此，增加給水泵電機(jī)的啟停次數(shù)，勢(shì)必會(huì)對(duì)給水泵電機(jī)的主絕緣造成傷害，并較為明顯的降低給水泵電機(jī)的使用壽命。

3　超大型給水泵電動(dòng)機(jī)綜合運(yùn)維治理方案

本論文重點(diǎn)基于國(guó)華電力公司3家共8臺(tái)600MW直接空冷機(jī)組（共24臺(tái)給水泵電動(dòng)機(jī)）的超大型給水泵電動(dòng)機(jī)的故障情況以及后續(xù)的相關(guān)治理，包括給水泵電動(dòng)機(jī)的檢修、運(yùn)行、維護(hù)等各個(gè)方面的綜合治理。通過對(duì)給水泵電動(dòng)機(jī)的綜合治理，不僅提高了給水泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的安全可靠性，更能夠?qū)崿F(xiàn)在機(jī)組低負(fù)荷期間停運(yùn)1臺(tái)給水泵電動(dòng)機(jī)，達(dá)到節(jié)能降耗的效果，提高了整個(gè)機(jī)組的盈利能力。給水泵電動(dòng)機(jī)的綜合治理主要從以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：

3.1給水泵電動(dòng)機(jī)故障模式統(tǒng)計(jì)及燒損原因分析

通過對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)給水泵電動(dòng)機(jī)的故障模式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)燒損原因進(jìn)行深入分析，對(duì)不同的制造廠家進(jìn)行調(diào)研考察，分析其不同之處，發(fā)現(xiàn)給水泵電動(dòng)機(jī)基本上均是在啟動(dòng)時(shí)燒損的，分析的主要原因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的定子繞組端部綁扎結(jié)構(gòu)不能滿足超大型給水泵電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)的熱效應(yīng)和電動(dòng)力的要求。針對(duì)此種情況進(jìn)行研究總結(jié)，對(duì)制造廠或修理廠在定子繞組的端部綁扎方面提出了以下具體要求，

（1）定子繞組嵌線時(shí)，線圈與端箍之間，加墊 材料，確保線圈與端箍的可靠接觸。

（2）線圈端部間，墊入間隔墊塊，確保線圈端部之間墊緊、墊實(shí)。且所墊材料具備受熱后膨脹的性能，經(jīng)VPI處理后，可確保整個(gè)端部成為一個(gè)撐緊的整體。

（3）線圈端部間，墊入間隔墊塊的數(shù)量、尺寸、位置，按照端部受力的大小、啟動(dòng)次數(shù)等具體確定。

（4）線圈端部間，墊入的絕緣間隔墊塊，采用有效的方法可靠固定。

（5）線圈嵌線全部完成（并聯(lián)環(huán)與線圈之間已經(jīng)連接）后，整體經(jīng)VPI浸漬處理。

通過以上方案的執(zhí)行，保證了給水泵電動(dòng)機(jī)定子繞組端部綁扎的可靠性，在本質(zhì)上提高了超大型電動(dòng)機(jī)的安全性。

3.2對(duì)超大型給水泵電動(dòng)機(jī)增加在線絕緣監(jiān)測(cè)裝置，保證電機(jī)的安全運(yùn)行

采用了直流疊加法將外部高壓直流電壓經(jīng)限流疊加在帶電的交流高電壓上，直流信號(hào)實(shí)現(xiàn)了顯示與報(bào)警功能，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能。增加高壓設(shè)備絕緣監(jiān)測(cè)裝置，通過限流電阻和專用磁環(huán)在電機(jī)電源側(cè)接入監(jiān)測(cè)儀，對(duì)高壓電機(jī)絕緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)測(cè)量運(yùn)行及備用中的電機(jī)絕緣電阻，并進(jìn)行趨勢(shì)分析，超過標(biāo)準(zhǔn)值報(bào)警，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。通過增加在線絕緣裝置可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）實(shí)現(xiàn)大型給水泵電動(dòng)機(jī)絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)后，可以隨時(shí)了解設(shè)備絕緣狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)預(yù)防預(yù)控目的，避免監(jiān)測(cè)信息誤報(bào)漏報(bào)現(xiàn)象，減少經(jīng)濟(jì)損失，大大提高可靠性：

（2）可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)絕緣狀態(tài)。當(dāng)絕緣低于整定值時(shí)，及時(shí)報(bào)警，報(bào)警準(zhǔn)確率達(dá)到98%以上；

（3）該技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)中不影響正常發(fā)供電，且在線帶電測(cè)出的絕緣阻值與停機(jī)狀態(tài)絕緣測(cè)量值完全一致。

3.3機(jī)組低負(fù)荷期間（需要電動(dòng)機(jī)頻繁啟停），對(duì)超大型給水泵電動(dòng)機(jī)提出的相關(guān)要求

由于在檢修期間對(duì)給水泵電動(dòng)機(jī)重新返回制造廠進(jìn)行定子繞組重新下線，按照新的標(biāo)準(zhǔn)和工藝進(jìn)行定子繞組端部的重新綁扎，電動(dòng)機(jī)可靠性有所提高，并同時(shí)增加給水泵電動(dòng)機(jī)在線絕緣監(jiān)測(cè)功能，為達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，在機(jī)組低負(fù)荷期間停運(yùn)1臺(tái)給水泵電動(dòng)機(jī)，針對(duì)此種情況提出以下控制措施：

（1）為保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果1臺(tái)電泵電機(jī)發(fā)生故障，要求暫停低負(fù)荷期間給水泵電機(jī)停運(yùn)的相關(guān)措施，待燒損電機(jī)修復(fù)完畢，隨時(shí)可備用更換時(shí)在繼續(xù)執(zhí)行低負(fù)荷停運(yùn)電泵的措施，防止出現(xiàn)無電機(jī)備件可用的情況在再次燒損電機(jī)，影響機(jī)組符合。

（2）保證給水泵電機(jī)備件良好可用。間隔半月測(cè)量一次電機(jī)絕緣電阻，對(duì)備件電機(jī)外觀各部位進(jìn)行檢查，確保隨時(shí)可用，一旦電機(jī)發(fā)生故障，要求在30個(gè)小時(shí)內(nèi)恢復(fù)備用。

（3）要求每臺(tái)機(jī)組每月進(jìn)行一次在用電機(jī)的定期檢查工作，原則上要求每臺(tái)電機(jī)啟停次數(shù)不超過30次就要定期檢查一次。

4　結(jié)論

本論文從超大型給水泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行維護(hù)的角度，對(duì)給水泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行綜合治理研究分析。對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維護(hù)、檢修等各個(gè)層級(jí)均制定出相應(yīng)的策略，在給水泵電動(dòng)機(jī)的全壽命周期內(nèi)進(jìn)行干預(yù)，提高給水泵電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性，從而達(dá)到機(jī)組的效益最大化。

［1］張立功，裴玉龍.大型給水泵電動(dòng)機(jī)端部燒損治理及預(yù)控措施探討［J］.華北電力技術(shù)，2013（03）:48-52.

［2］王旭紅，羅威.高壓異步電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷方法研究［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2001，21（07）:22-26.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.197

馬波（1983-），男，山東德州人，本科，主要從事發(fā)電廠電氣設(shè)備檢修工作。