电站直流电动机调试及常见故障分析
2013-12-23高波
高 波
山东电力建设第三工程公司,山东青岛 266100
0 引言
1)某燃煤电站项目机组设计五台直流电动机,分别为两台小机直流油泵、直流顶轴油泵、发电机氢侧直流密封油泵、主油箱直流辅助油泵;
2)直流电动机的特性
直流电动机固有特性具有硬特性。由于电枢电阻Ra 很小,Is 和Ts 都比额定值大很多(可达几十倍),给电机和传动机构带来危害。所以当电动机启动时,通常要串入一启动电阻来降低启动电流对电机和设备的危害;
3)该项目直流电机控制箱控制方式分为DCS 控制、就地控制两种,通过就地控制箱的“远方/就地”按钮SA1 的位置来实现两种控制方式的选择。当就地控制箱的“远方/就地”按钮SA1 在远方位置、开关状态在分闸位置时,DCS 满足起动的条件,DCS 发出合闸命令,同时DCS 巡检保护信号、开关状态、以及运行电流是否正常。在起动过程中,电枢回路内串入限流电阻RQ 来限制起动电流,起动完成后通过1KM 直流接触器来切除限流电阻RQ。
1 直流电动机的调试
直流电动机调试包括二次回路调试和电动机本体调试两部分。
1.1 二次回路的调试
1)检查控制箱内接线
对照接线图检查就地控制箱的实际接线是否正确。电流变送器控制内部接线是否与变送器的接线要求一致(变送器上标有接线标识)。分流电阻是否接入电流变送器的输入端子,接触器的主触点和辅助触点是否修饰、卡涩。控制电源是否配线。所有控制电缆压接是否牢固。
2) 测量绝缘电阻
使用500V 兆欧表分别测量控制回路、信号回路、主电源电缆对地以及正负极之间的绝缘电阻,绝缘电阻均不应小于1MW。
3)二次回路通电试验
在对二次回路通电前,必须将到电机的电缆拆开,并固定牢固,以防电机侧带电。合上直流配电屏上的电源开关,对就地控制箱送电。在就地控制箱上就地进行分、合闸操作,接触器应能正确动作,确认状态显示正确、保护无异常动作。然后在DCS 上进行远方分、合闸操作,接触器应能正确动作,确认开关反馈状态显示正确、联锁逻辑回路正确,确认信号反馈、测量反馈显示正确。
1.2 电动机本体试验
1) 检查绕组绝缘电阻
采用500V 兆欧表测量绕组的冷态绝缘电阻,并励绕组、串励绕组、电枢绕组(实际上已包含换向绕组)对机壳及其相互间的绝缘电阻应分别进行测量。当电枢绕组与串励绕组或换向绕组在电机内部串联连接且不易解开时,可对串联回路一起进行测量。实测结果不应小于0.5MΩ。
2)检查电机励磁绕组的极性
用感应法检查串励绕组和并励绕组的极性。
3)测量绕组直流电阻
使用单臂电桥测量并励励磁绕组的直流电阻,用双臂电桥测量串励励磁绕组和电枢绕组(实际上已包含换向绕组)的直流电阻。
4)直流电动机直流电缆接线
由于设计院设计的动力电缆回路接线与电机厂接线不符,控制箱内部配线是按照设计院图纸生产的,所以需要对电机内部接线进行改造。
电枢绕组(实际上已包含换向绕组)的端子为A1(B1)和A2(B2),并励绕组的端子为E1 和E2,串励绕组的端子为D1 和D2。设计院图纸电动机接线图接线方式是D1 和E1 相连接后接直流电源正极,D2 和A1 内部相接,A2 接电源负极,E2 接电源负极(即一“+”两“—”接线);而电机厂家提供的电机接线图接线方式是D1 和E1(或D2 和E2)相连接后接直流电源负极,D2 和A2(或D1 和A2)内部相接,A1、E2(或A1、E1)单独分别接直流电源正极(即两“+”一“—”接线)。
5)电动机空载转动检查
电动机空载转动前确认电流回路无开路现象、端子排无松动现象,确认直流电动机的接线,测量电动机绝缘、动力电缆绝缘。试转条件满足后,空载转动1h,电动机运行情况正常。试转时记录电动机的绝缘、启动电流和空载电流。
3 调试中经常出现的问题
3.1 转速不能达到额定转速
检查1KM 接触器是否动作,如果1KM 接触器不动作,限流电阻RQ 不能切除。检查控制回路接线是否正确,或者到电机的电缆接线是否正确。关于电动机至控制箱电缆的接线,这里提供一句口诀“先励磁,后电阻,在电枢”,意思是接线要保证操作时,并励线圈先带电,然后通过启动电阻给电枢提供电流,最后切除启动电阻,直接给电枢提供电流。
3.2 电流显示不正确
检查电流变送器是否按变送器的标识进行的接线,如果不是,改正。如果确认电流变送器接线没有问题,用万用表的毫安表检测有无4mA ~20mA 的电流输出。
4 直流电动机的反转
电机反转即改变电磁转矩的方向,由电磁转矩公式(T=CTΦIa)可知,欲改变电磁转矩的方向,只需改变励磁磁通方向或电枢电流方向即可。改变直流电动机转向的方法有两个:1)保持电枢绕组两端极性不变,将励磁绕组反接;2)保持励磁绕组极性不变,将电枢绕组反接。
5 结论
直流电动机厂家没有按设计院图纸接线提供电机,电机接线与设计院图纸接线不匹配,还有设计院控制原理图的设计也不够严谨,造成以上问题。所以在直流电机接线前一定要认真核实检查,通过各方面的协调,问题逐一处理完毕,才能保证直流电动机的稳定运行。
[1]李辉和,冯猛.海外电站项目电机常见问题浅析及对策.中国科技博览,2013(25).
[2]张泽生.浅谈直流电机调速系统的设计.城市建设理论研究,2012(19).