电机轴电流可能误报轴承温度Motor Shaft Current may Misreport the Bearing Temperature

郭立新，周富豪

电机轴电流可能误报轴承温度
Motor Shaft Current may Misreport the Bearing Temperature

郭立新，周富豪

众所周知，有很多原因都有可能造成运转中的电动机转轴产生轴电压，如电动机磁不平衡、静电感应等。如果处理不当，可能会使电机转轴与轴承间有轴电流通过，从而对电机轴承造成破坏，致使轴承的使用寿命受到影响。尤其是现在的5 000t/d熟料生产线，很多大风机的高压电机采用了变频调速，逆变供电的电源含有较高次的谐波分量，更易产生轴电压。随着水泥生产企业近年来对高压电机轴电流问题的重视，通过采取在轴伸端装设转轴接地碳刷、加强非轴伸端轴承座与支架的绝缘等有效措施，很大程度上解决了轴电流危害的问题。

但我公司在今年3月份的设备大修后，却发生了一起因电机轴电流而误报电机轴承温度，造成设备跳闸的事故。

2014年3月，我公司组织了8d的窑系统大修，在检修期间，对窑尾排风机电机（YPTQ710-81 400kW）进行例行维护，将电机送到专业电机维修公司，对定子线圈绝缘、部分槽契进行了处理。检修前就已发现该电机后轴瓦有损伤、轴颈有磨损现象，这次抽出轴瓦后发现，轴瓦表面有电击产生的黑点、小凹坑，怀疑有轴电流从电机转轴和后轴承合金瓦面的接触点通过。由于合金瓦面的接触点不够多，所以接触点的电流密度大，轻则电击产生黑点，重则在瞬间产生高温，使接触点的轴瓦合金烧熔、剥落，在轴颈碾压力的作用下，进一步损伤合金瓦面，在合金瓦表面上出现小凹坑，同时也对轴颈产生磨损。因此在本次维修中更换了电机前后轴瓦，修复了轴颈，更换了后轴承合金瓦背面和轴瓦座间的绝缘垫板，以切断后轴瓦轴电流的回路。

2014年3月16日，电机回厂安装、找正完毕后，立即安排试机，首先是电机空转。由于不带负荷，将高压变频的输出频率控制在25Hz，在1h的测试期间，前后轴瓦温度仅35℃左右，各方向振动值均在0.7mm/s以下，电机空试运转正常。随后窑点火，启动窑尾排风机；在窑升温到投料前的20多小时内，电机瓦温、振动正常。

3月17日白班9：30左右，准备拉风投料时，中控室操作员发现尾排风机电机后瓦温度连续快速上升，及时停尾排风机，并通知机电车间检查处理，现场检查发现前后轴瓦并无发热现象，稀油站运转正常，稀油站的油也没有杂质和金属粉末。后来抽出后轴承测温热电阻，发现套管表面有变色及小黑点，当时判断为热电阻质量问题，更换热电阻后重新开机。

投料半小时后，中控室显示后轴瓦温度再次迅速升高，造成尾排风机电机跳闸。现场检查电机后轴瓦仍不发热，打开后轴瓦上盖检查，未发现蹭瓦端和轴瓦面损伤问题，但发现新换装的热电阻套管又有明显的电流烧灼现象。由此我们判断，是因为插入到测温孔内的测温热电阻钢制套管外表面未作绝缘处理，而这次维修电机时，新更换的电机后轴瓦体的测温孔位置有细小变化，热电阻钢制套管端部与下瓦体接触或钢制套管外表与下瓦体温孔内壁接触，热电阻钢制套管后又与后瓦座通过穿孔的固定螺帽连，造成下瓦体通过热电阻钢制套管和瓦座及整个电机外壳联通，使上下瓦背原有的绝缘垫失去作用，形成后轴瓦实际接地。电机轴电流流过测温热电阻钢制套管对后轴瓦座拉弧，造成热电阻套管烧热，从而造成热电阻检测温度高而轴瓦并未发热的现象。

由于时间紧，我们将整个热电阻钢制套管（含端部）用热缩绝缘管套住并加热，收紧后再次装入，开尾排风机。开机后全部恢复正常，连续运转。

事后我公司对本次尾排风机电机事故进行了认真分析。

（1）本次事故表象原因为测温热电阻钢制套管外表未作绝缘处理，造成轴瓦通过热电阻钢制套管和瓦座及整个电机外壳联通，电机轴电压使测温热电阻钢制套管对地拉弧，导致热电阻套管烧热，温度升高。

（2）更深层次的原因还是我们对电机，尤其是变频调速的高压电机轴电流的机理和危害性认识不足。该电机外壳对地接触不良，接地不好，虽然电机前轴瓦端盖已有一个对前轴伸的接地碳刷，但电机壳体接地不够好。

（3）从窑尾排风机运行情况看，变频器输出频率越高，电机的电流越大，电机轴电压产生的感应电流越高。

我公司采取的措施：

（1）对窑尾排风机电机做可靠接地，从电力室接地网直接引50mm2接地线接到电机本体，电机本体各组装件用10mm2地线进行连接。

（2）检查所有高压电机前轴伸的放电电碳刷，并重新进行处理，使放电性能良好，待停机时再加装一个前轴伸的放电碳刷。

（3）对其他高压电机、尤其是变频电机做好可靠接地，对测温热电阻钢制套管外表均作绝缘处理。

TM 307.1文献标识码：A

1001-6171（2015）05-0078-01

通讯地址：中材罗定水泥有限公司，广东罗定527219；2014-12-29；编辑：赵莲