摘要：本文主要介绍我司发生的一起6KV电机设备的轴承温度异常变化事件。热控人员在检查温度元件、电缆、DCS卡件等均未发现异常的情况下，与机务、电气专业及电机厂技术人员共同解决的一起因轴电流引起的电机轴承温度异常波动的事件，避免了重要辅机跳闸的隐患发生。
关键词：6KV电机；轴电流；温度异常；
1引风机电机设备简介
我司一期工程#1、#2机组为640MW超临界机组， 两台机组分别于2006年3月30日和2006年6月17日顺利一次性通过168小时试运行，进入商业运营。每台机组的两台动叶可调轴流式引风机是锅炉机组的重要辅机设备，其电机为上海电机厂生产的型号为：STMKK900-8M，其主要运行参数为：额定电压6.3KV，额定电流707A 额定功率6300KW，轴承型式为滑动轴承，额定转速745rpm。
2事件概况
5月31日至6月7日期间，我司#2机组A引风机电机在运行中两侧电机轴承温度在DCS画面趋势多次出现瞬时异常波动情况，风扇侧电机轴承温度波动尤其明显。其中5月31日10：56 #2机组负荷505MW，电机风扇侧轴承温度1分钟从64.3℃升至84.2℃，5分钟后下降到正常值；14：36 #2机组负荷539MW，电机风扇侧轴承温度1分钟从63.8℃升至94℃，5分钟后降低至正常运行温度；6月7日17：09 #2机组负荷497MW，电机风扇侧轴承温度1分钟从59℃升至111.7℃，5分钟后降低至正常运行温度。在运行人员第一次发现温度异常时，申请将电机轴承温度高保护退出。热控人员随即办理工作票拆除温度元件校验正常，检查温度信号电缆绝缘及屏蔽良好，DCS卡件也无异常。机务、电气人员就地检查2A引风机电机运行情况未发现异常，润滑油系统检查无异常。在此期间电机轴承温度发生几次大幅度波动时的温度变化如下图1。
图1：电机轴承温度突变趋势
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3轴承温度波动处理过程
在电机轴承温度波动后，热控检修人员首先办票检查就地温度元件情况，检查双支热电阻的阻值正常、温度元件至DCS处的信号电缆屏蔽及绝缘均良好，未发现异常。之后怀疑DCS系统的RTD卡件可能异常，经过更换RTD卡件之后温度趋势依然存在此前异常波动情况。锅炉、电气专业人员就地检查电机运行声音正常，振动正常，两侧轴承室油位在油位窗的3/4处，回油情况正常，将引风机油站油泵进行了切换，润滑油泵运行正常，润滑油出口压力、实测温度正常，轴瓦测温元件及接线检查无异常。为排除突发式干扰导致的温度测点 在电机负荷侧温度测量回路加装1uF电容一只，风扇侧轴瓦测温元件使用临时电缆直接接至DCS，并在测量回路中加装1.5uF电容一只，仍未能消除温度异常波动的影响。
后经电机厂技术人员沟通，温度波动怀疑是轴电压引起。于是电气检修人员测量2A引风机电机两端轴电压较2B引风机电机轴电压偏高。为消除轴电压影响，先后在电机风扇侧、负荷侧增加转轴接地装置进行试验。在电机负荷侧安装接地碳刷一组，在增加转轴接地装置后两侧轴瓦温度异常波动情况有所减少，因此将原因锁定在轴电流影响上。现场加装指针式电压表3只用来测量电机负荷侧、风扇侧、转轴两端对地电压，同时在负荷侧转轴接地回路中加装电流表一只，用来测量轴电流，测得风扇侧转轴对地电压5-6V，负荷侧转轴对地电压0V，负荷侧轴电流在0.06mA-20mA之间变化，电流表指针摆动剧烈。定时使用红外热成像仪从电机两侧轴承室上部加油孔测量轴瓦温度，6月7日 DCS画面轴瓦温度波动时，红外成像仪就地测量轴瓦温度无明显变化。
6月8日，检查发现2A引风机电机两侧测温元件与电机本体的固定螺母为铜质螺母，查阅电动机出厂资料，不符合上海电机厂大型电动机“该电机使用轴绝缘，轴是在负载的对侧轴承上绝缘的”规定，将两侧轴瓦测温元件更换为绝缘螺母（见图2）后，负荷侧对地电流立即稳定在0.04mA，加装电流表电流快速跳变情况消失。DCS测量电机两侧轴承温度稳定未再出现大幅度波动情况，之后的温度波动变化均在合理范围内（±0.2℃）。
图2更换的轴承温度绝缘螺母
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4、原因分析
跟机务、电气专业在交流时认为在排除热控温度测点元件及测量回路本身正常的情况下，电动机轴瓦温度波动的主要可能原因有：轴瓦磨损；轴承室内有杂质；润滑油流量波动；润滑油异常温度波动；转子轴向异常窜动；与轴瓦侧面摩擦；(轴电压产生的)轴电流影响。
结合现场检查结果和设备温度曲线分析，电机运行声音正常，振动正常，温度波动后能恢复正常值，如果轴瓦温度确实达到112℃，基本可以确认轴瓦乌金面已经损坏，所以轴承室有杂质或轴瓦磨损可以排除；轴瓦温度测温元件检查未松动，测温元件阻值正常；润滑油压力、温度无异常变化，电机油位和回油正常，与电机轴瓦温度突变没有对应关系；未发现电机转子存在轴向异常窜动情况；测量电机轴电压5-6V，在增加转轴接地装置后两侧轴瓦温度异常波动情况有所减少，因此将可能原因锁定在轴电压、轴电流影响上。
查阅2A引风机电机出厂说明书及调研上海电机厂，我司STMKK900系列引风机电机中心高900mm，体积大，组成定子铁芯的硅钢片不是整圆形状的，而是采用扇形硅钢片叠装，因工艺原因，磁路可能存在不对称现象，因此该型号电机产生轴电压的情况比较普遍。跟上海电机厂技术交流时了解到轴电压形成的原理有：（1）磁场不平衡产生轴电压；（2）静电感应产生轴电压；（3）静电荷积累产生轴电压；（4）外部电源的介入产生轴电压。
5、结语
一个温度波动的缺陷，对热控技术人员来说是非常普通的缺陷。但就是这样一个缺陷热控人员经过近一周左右的时间未处理掉，这就说明了发电厂生产现场任何一种普通的缺陷，后面可能隐藏着热控人员未知的问题。之后经过在机务、电气专业人员共同努力下，解决了此温度异常波动事件，避免了重要辅机跳闸的隐患发生，因此电厂技术人员遇到解决不了的问题时专业之间的协调、沟通非常重要，热控人员的技能要想全面发展，必须向机务、电气等专业进行拓展。
参考文献：
[1] 周文《轴电流引起的电机轴承烧损事故分析》 河北电力研究院
[2] 上海电机厂《三相异步电动机使用维护说明书》2012版
[3] JBT 7593-2007《Y系列高压三相异步电动机技术条件(机座号355-630)》
作者简介
宋鹏飞（1984－ ），男，安徽界首，本科，工程师，阜阳华润电力有限公司，安徽阜阳阜涡路168号，2009年7月毕业于江西理工大学测控技术及仪器专业，一直从事热控专业技术工作。
李军（1979－ ），男，安徽萧县，本科，工程师，阜阳华润电力有限公司，安徽阜阳阜涡路168号，2004年7月毕业于东北电力学院自动化专业，一直从事热控专业技术工作。
刘亮（1981- ），男，陕西铜川，本科，工程师，阜阳华润电力有限公司，安徽阜阳阜涡路168号，2006年7月毕业于东北电力大学自动化专业，一直从事热控专业技术工作。
论文作者:宋鹏飞,李军,刘亮
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：温度论文; 电机论文; 轴瓦论文; 轴承论文; 异常论文; 电压论文; 测温论文; 《电力设备》2019年第22期论文;