電源電壓降低引起電動機跳閘原因分析及處理

1 故障現(xiàn)象

2014 年 9 月，某粉煤灰鋼板庫項目在外循環(huán)出料運行過程中，時常出現(xiàn)庫頂收塵電動機故障跳閘，造成庫頂收塵器無法工作的情況。現(xiàn)場工作人員反饋情況如下。

(1) 收塵器在起動過程中偶爾發(fā)生收塵電動機故障跳閘。

(2) 鋼板庫內(nèi)物料外循環(huán)出料運行約 1 ～ 2 h，收塵電動機故障跳閘。

(3) 收塵電動機故障跳閘時，電動機保護器顯示的動作電流為 40 A。

(4) 現(xiàn)場收塵器為 PPCS32 － 6 型，其銘牌主要數(shù)據(jù)如下: 離心風機為 9 － 26 8D 型， 流量8792 ～ 11320 m3 / h，全 壓 3834 ～ 3638 Pa; 收塵電動機為 Y2 180M － 4 型，額定功率 18.5 kW，額定電流 36 A。

2 根源查找及數(shù)據(jù)記錄

根據(jù)現(xiàn)場反饋的情況，我公司立即派相關(guān)專業(yè)人員前往現(xiàn)場，從以下幾個方面查找故障原因。

2． 1 機務部分檢查

(1) 電動機與減速機之間聯(lián)軸器的安裝是否符合標準;

(2) 盤動風機轉(zhuǎn)子，風機有無刮碰摩擦現(xiàn)象;

(3) 減速機軸承的油位是否正常;

(4) 收塵器布袋是否破損;

(5) 到貨設備參數(shù)與設計參數(shù)是否一致。

2． 2 電氣部分檢查

(1) 用絕緣電阻表檢查電纜及電動機絕緣是否符合要求;

(2) 檢查電纜接線是否牢固，有無接觸不良情況;

(3) 檢查電動機保護器的參數(shù)設置情況。

2． 3 記錄相關(guān)運行數(shù)據(jù)

經(jīng)設備工程師檢查，機務部分不存在問題，電氣部分電纜及電動機絕緣、電纜接線等均無問題。鑒于收塵器在起動過程中偶爾發(fā)生故障跳閘情況， 為了使收塵器能順利起動及記錄運行數(shù)據(jù)，將電動 機保護器動作電流從原來的 36 A 改為 40 A ( 即1．1 倍電動機額定電流) 。記錄收塵器運行時的數(shù)據(jù)如下。

(1) 設備未運行時的電源進線電壓: AB 相電壓為 399 V，AC 相電壓為 397 V，BC 相電壓為398 V 。

(2) 收塵器空載運轉(zhuǎn) 4 h 的數(shù)據(jù): A 相電流路阻抗的測試結(jié)果如表 1 所示。由表 1 數(shù)據(jù)可看出，各繞組對中壓 A 相單相值均比 B、C 相單相值偏小，高壓 － 中壓繞組對和中壓 － 低壓繞組對的橫比誤差均超出 ± 2% 注意值。結(jié)合頻率響應法的測試分析結(jié)果，可以判斷中壓 A 相繞組發(fā)生了明顯的變形。

(3) 鋼板庫外循環(huán)出料時，收塵器運轉(zhuǎn) 90 min 的數(shù)據(jù): A 相電流 40．2 A，B 相電流 39.5 A，C 相電流39.8 A;AB 相電壓354 V，AC 相電壓351 V，BC 相電壓 356 V; 電動機本體最高溫度 81.4℃ ，電動機軸承最高溫度 77 ℃ 。

3 原因分析

通過以上數(shù)據(jù)分析及用鉗形表測試發(fā)現(xiàn)，當鋼板庫外循環(huán)出料時，三相電源電壓由設備未運行時 的空載電壓 398 V 左右下降至帶載運行時的354 V 左右，同時收塵電動機電流及電動機溫度比空載時 略有升高。根據(jù) GB 50052—2009 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》，正常運行情況下，電動機端子處電壓偏差允許值為 ± 5% 電動機額定電壓。由上可知，現(xiàn)場收塵電動機實際運行時的電壓遠低于電動機額定 電壓，電壓偏差在 － 11% 左右，已無法滿足 GB 50052—2009 中電壓偏差允許值為 ± 5% 電動機額定電壓的要求。根據(jù)功率計算公式 P = 槡3 UIcos φ， 電源電壓降低至 354 V 將直接導致電動機電流升高至 40 A 左右。由于此時的電動機實際電流已高于電動機保護器的設定值 36 A，所以電動機保護器過流保護動作跳閘。注: 鋼板庫物料外循環(huán)時，收塵電動機采用電動機保護器控制，其余設備采用變頻器控制。

經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，造成收塵電動機電源電壓低的原因有如下幾點。

(1) 鋼板庫電氣室的進線電源采用臨時電源，電源取源點至鋼板庫電氣室的距離約為 500 m。

(2) 如果只是單臺設備工作，鋼板庫電氣室提供的電源符合設備用電要求。但是，鋼板庫外循環(huán)出料時參與運行的設備有 1 臺 18．5 kW 收塵電動機、1 臺75 kW 羅茨風機、2臺90 kW 羅茨風機， 此時鋼板庫電氣室提供的電源已無法滿足設備用電要求。

(3) 此項目為在建工程，現(xiàn)場有其他臨時用電設備從鋼板庫電氣室取用電源，臨時用電設備與物 料外循環(huán)同時工作的可能性較大。

4 應對措施及效果

盡快更換鋼板庫電氣室總進線電源取源點。在新電源未接入前，禁止用電設備同時工作。

2014 年 11 月，此工程新建的變配電室正式投入使用。鋼板庫電氣室的電源更換為從粉磨電氣室 引入，粉磨電氣室到鋼板庫電氣室的距離約為60 m。采用與臨時電源電纜相同型號及規(guī)格的電纜將正式電源接入鋼板庫電氣室后，鋼板庫外循環(huán) 出料時的電源電壓穩(wěn)定在 390 ～ 399 V 之間，現(xiàn)場設備運行正常，收塵器電動機再未出現(xiàn)過流跳閘現(xiàn)象。

本文來源：《電世界》

作者：杜普之 王慶華 郭相全

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